1. Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne

2. Antropogénna ekológia oceánu - nový vedecký smer v oceánológii

3. Koncept asimilačnej kapacity

4. Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému znečisťujúcimi látkami na príklade Baltského mora

1 Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne. Posledné desaťročia boli poznačené zvýšenými antropogénnymi vplyvmi na morské ekosystémy v dôsledku znečistenia morí a oceánov. Šírenie mnohých znečisťujúcich látok sa stalo lokálnym, regionálnym a dokonca globálnym. Znečistenie morí, oceánov a ich bioty sa preto stalo najdôležitejším medzinárodným problémom a potreba chrániť morské prostredie pred znečistením je diktovaná požiadavkami na racionálne využívanie prírodných zdrojov.

Znečistenie mora je definované ako: „Priame alebo nepriame zavádzanie látok alebo energie človekom do morského prostredia (vrátane ústí riek), ktoré spôsobuje škodlivé účinky, ako je poškodenie živých zdrojov, nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, zasahovanie do morských činností vrátane rybolov, zhoršenie kvality morskej vody a zníženie jej úžitkových vlastností. Tento zoznam zahŕňa látky s toxickými vlastnosťami, vypúšťanie ohriatych vôd (tepelné znečistenie), patogénne mikróby, pevné odpady, nerozpustné látky, živiny a niektoré ďalšie formy antropogénnych vplyvov.

Najnaliehavejším problémom našej doby sa stal problém chemického znečistenia oceánu.

Medzi zdroje znečistenia oceánov a morí patria:

Vypúšťanie priemyselných a ekonomických vôd priamo do mora alebo s riečnym odtokom;

Príjem rôznych látok používaných v poľnohospodárstve a lesníctve z pôdy;

Úmyselné vypúšťanie znečisťujúcich látok do mora; únik rôznych látok počas prevádzky lode;

náhodné úniky z lodí alebo podmorských potrubí;

Vývoj minerálov na morskom dne;

Transport znečisťujúcich látok cez atmosféru.

Zoznam znečisťujúcich látok, ktoré oceán dostáva, je mimoriadne rozsiahly. Všetky sa líšia stupňom toxicity a rozsahom distribúcie - od pobrežných (lokálnych) po globálne.

Čoraz viac znečisťujúcich látok sa nachádza v oceánoch. Pre organizmy sú celosvetovo najnebezpečnejšie organochlórové zlúčeniny, polyaromatické uhľovodíky a niektoré ďalšie. Majú vysokú bioakumulačnú kapacitu, ostrý toxický a karcinogénny účinok.

Neustále zvyšovanie celkového vplyvu mnohých zdrojov znečistenia vedie k postupnej eutrofizácii pobrežných morských zón a mikrobiologickému znečisteniu vôd, čo výrazne komplikuje využívanie vody na rôzne potreby človeka.

Ropa a ropné produkty. Olej je viskózna olejovitá kvapalina, zvyčajne tmavohnedej farby a s nízkou fluorescenciou. Olej pozostáva hlavne z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov (od C5 do C70) a obsahuje 80-85 % C, 10-14 % H, 0,01-7 % S, 0,01 % N a 0-7 % O2.

Hlavné zložky ropy – uhľovodíky (až 98 %) – sa delia do štyroch tried.

1. Parafíny (alkány) (až 90 % z celkového zloženia ropy) sú stabilné nasýtené zlúčeniny C n H 2n-2, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym alebo rozvetveným (izoalkány) reťazcom atómov uhlíka. Medzi parafíny patria plyny metán, etán, propán a iné, zlúčeniny s 5-17 atómami uhlíka sú kvapaliny a tie s veľkým počtom atómov uhlíka sú pevné látky. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

2. Cykloparafíny. (naftény)-nasýtené cyklické zlúčeniny C n H 2 n s 5-6 atómami uhlíka v kruhu (30-60 % z celkového zloženia oleja). Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické naftény. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a ťažko biologicky odbúrateľné.

3. Aromatické uhľovodíky (20-40% z celkového zloženia ropy) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako zodpovedajúce naftény. Atómy uhlíka v týchto zlúčeninách môžu byť tiež nahradené alkylovými skupinami. Ropa obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén, toluén, xylén), ďalej bicyklických (naftalén), tricyklických (antracén, fenantrén) a polycyklických (napríklad pyrén so 4 kruhmi) uhľovodíkov.

4. Olephipy (alkény) (až 10 % z celkového zloženia oleja) sú nenasýtené necyklické zlúčeniny s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule, ktorá má priamy alebo rozvetvený reťazec.

V závislosti od oblasti sa oleje výrazne líšia svojim zložením. Pensylvánske a kuvajtské oleje sú teda klasifikované ako parafínové, bakuské a kalifornské – hlavne nafténové, ostatné oleje – medzitypy.

Ropa obsahuje aj zlúčeniny obsahujúce síru (do 7 % síry), mastné kyseliny (do 5 % kyslíka), zlúčeniny dusíka (do 1 % dusíka) a niektoré organokovové deriváty (s vanádom, kobaltom a niklom).

Kvantitatívna analýza a identifikácia ropných produktov v morskom prostredí predstavuje značné ťažkosti nielen z dôvodu ich viaczložkového charakteru a rôznych foriem existencie, ale aj z dôvodu prirodzeného pozadia uhľovodíkov prírodného a biogénneho pôvodu. Napríklad asi 90 % uhľovodíkov s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako je etylén, rozpustených v povrchových vodách oceánu, súvisí s metabolickou aktivitou organizmov a rozkladom ich zvyškov. V oblastiach intenzívneho znečistenia sa však úroveň obsahu takýchto uhľovodíkov zvyšuje o 4 až 5 rádov.

Uhľovodíky biogénneho a ropného pôvodu majú podľa experimentálnych štúdií množstvo rozdielov.

1. Ropa je komplexnejšia zmes uhľovodíkov so širokým rozsahom štruktúr a relatívnej molekulovej hmotnosti.

2. Olej obsahuje niekoľko homologických sérií, v ktorých majú susedné členy zvyčajne rovnaké koncentrácie. Napríklad v sérii alkánov C12-C22 je pomer párnych a nepárnych členov rovný jednej, zatiaľ čo biogénne uhľovodíky v tej istej sérii obsahujú prevažne nepárne členy.

3. Ropa obsahuje širšiu škálu cykloalkánov a aromatických látok. Mnohé zlúčeniny, ako sú mono-, di-, tri- a tetrametylbenzény, sa v morských organizmoch nenachádzajú.

4. Ropa obsahuje početné nafteno-aromatické uhľovodíky, rôzne heterozlúčeniny (obsahujúce síru, dusík, kyslík, ióny kovov), ťažké látky podobné asfaltu – všetky sa v organizmoch prakticky nevyskytujú.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami v oceánoch.

Cesty vstupu a formy existencie ropných uhľovodíkov sú rôzne (rozpustené, emulgované, filmové, pevné). M. P. Nesterová (1984) uvádza tieto spôsoby prijatia:

vypúšťanie v prístavoch a vodných oblastiach v blízkosti prístavov vrátane strát pri nakladaní do zásobníkov tankerov (17 %~);

Vypúšťanie priemyselného odpadu a splaškov (10 %);

Búrkové odtoky (5 %);

Katastrofy lodí a vrtných súprav na mori (6 %);

ťažba na mori (1 %);

Atmosférický spad (10%)",

Odstraňovanie riečnym odtokom vo všetkých rôznych formách (28 %).

Vypúšťa do mora umývaciu, balastovú a útorovú vodu z lodí (23 %);

Najväčšie straty ropy sú spojené s jej prepravou z ťažobných oblastí. Núdzové situácie, vypúšťanie umývacej a balastnej vody cez palubu tankermi - to všetko vedie k prítomnosti trvalých polí znečistenia pozdĺž námorných trás.

Vlastnosťou olejov je ich fluorescencia pod ultrafialovým žiarením. Maximálna intenzita fluorescencie sa pozoruje v rozsahu vlnových dĺžok 440-483 nm.

Rozdiel v optických charakteristikách ropných filmov a morskej vody umožňuje diaľkovú detekciu a vyhodnotenie ropného znečistenia na hladine mora v ultrafialovej, viditeľnej a infračervenej časti spektra. Na tento účel sa používajú pasívne a aktívne metódy. Veľké masy ropy z pevniny sa dostávajú do morí pozdĺž riek s domácimi a búrkovými odtokmi.

Osud ropy vytečenej do mora je určený súčtom procesov: odparovanie, emulgácia, rozpúšťanie, oxidácia, tvorba ropných agregátov, sedimentácia a biodegradácia.

Keď sa ropa dostane do morského prostredia, najskôr sa šíri vo forme povrchového filmu a vytvára škvrny rôznej hrúbky. Podľa farby fólie približne odhadnete jej hrúbku. Olejový film mení intenzitu a spektrálne zloženie svetla prenikajúceho do vodnej hmoty. Svetelná priepustnosť tenkých vrstiev ropy je 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). Olejový film s hrúbkou 30-40 mikrónov úplne absorbuje infračervené žiarenie.

V prvých dňoch ropných škvŕn malo odparovanie uhľovodíkov veľký význam. Podľa pozorovaní sa až 25 % ľahkých ropných frakcií odparí za 12 hodín, pri teplote vody 15 °C sa všetky uhľovodíky do C 15 odparia za 10 dní (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Všetky uhľovodíky majú nízku rozpustnosť vo vode, ktorá klesá so zvyšujúcim sa počtom atómov uhlíka v molekule. Asi 10 mg zlúčenín s C6, 1 mg zlúčenín s C8 a 0,01 mg zlúčenín s C12 sa rozpustí v 1 litri destilovanej vody. Napríklad pri priemernej teplote morskej vody je rozpustnosť benzénu 820 µg/l, toluénu - 470, pentánu - 360, hexánu - 138 a heptánu - 52 µg/l. Najtoxickejšie pre vodné organizmy sú rozpustné zložky, ktorých obsah v rope nepresahuje 0,01 %. Patria sem aj látky ako benzo(a)pyrén.

Po zmiešaní s vodou olej vytvára dva typy emulzií: priamu "olej vo vode" a reverznú "vodu v oleji". Priame emulzie, zložené z kvapôčok oleja s priemerom do 0,5 mikrónu, sú menej stabilné a sú charakteristické najmä pre oleje obsahujúce povrchovo aktívne látky. Po odstránení prchavých a rozpustných frakcií zvyškový olej často vytvára viskózne inverzné emulzie, ktoré sú stabilizované vysokomolekulárnymi zlúčeninami, ako sú živice a asfaltény a obsahujú 50 – 80 % vody („čokoládová pena“). Vplyvom abiotických procesov sa zvyšuje viskozita "peny" a začína sa zlepovať do agregátov - olejových hrudiek s veľkosťou od 1 mm do 10 cm (zvyčajne 1-20 mm). Kamenivo je zmesou uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou, živíc a asfalténov. Straty ropy pri tvorbe agregátov sú 5-10%.Vysoko viskózne štruktúrované útvary - "čokoládová pena" a ropné hrudky - môžu zostať dlho na hladine mora, byť unášané prúdmi, vymrštené na breh a usadzujú sa na dne . Ropné hrudky sú často osídlené perifytónmi (modrozelené a rozsievky, mrle a iné bezstavovce).

Pesticídy tvoria rozsiahlu skupinu umelo vytvorených látok používaných na kontrolu škodcov a chorôb rastlín. V závislosti od zamýšľaného účelu sa pesticídy delia do nasledujúcich skupín: insekticídy - na boj proti škodlivému hmyzu, fungicídy a baktericídy - na boj proti plesňovým a bakteriálnym chorobám rastlín, herbicídy - proti burine atď.. Podľa prepočtov ekonómov každý rubeľ vynaložený za chemická ochrana rastlín pred škodcami a chorobami, zabezpečuje zachovanie úrody a jej kvality pri pestovaní obilnín a zeleniny v priemere o 10 rubľov, technické a ovocné plodiny - do 30 rubľov. Environmentálne štúdie zároveň preukázali, že pesticídy, ktoré ničia škodcov plodín, spôsobujú veľké škody mnohým užitočným organizmom a podkopávajú zdravie prirodzených biocenóz. Poľnohospodárstvo už dlho čelilo výzve prechodu od chemických (znečisťujúcich) k biologickým (ekologickým) metódam kontroly škodcov.

V súčasnosti prichádza na svetový trh viac ako 5 miliónov ton pesticídov ročne. Asi 1,5 milióna ton týchto látok sa už dostalo do suchozemských a morských ekosystémov eolickými alebo vodnými cestami. Priemyselnú výrobu pesticídov sprevádza výskyt veľkého množstva vedľajších produktov, ktoré znečisťujú odpadové vody.

Vo vodnom prostredí sú zástupcovia insekticídov, fungicídov a herbicídov bežnejší ako ostatní.

Syntetizované insekticídy sú rozdelené do troch hlavných skupín: organochlórové, organofosforové a karbamáty.

Organochlórové insekticídy sa získavajú chloráciou aromatických alebo heterocyklických kvapalných uhľovodíkov. Patria sem DDT (dichlórdifenyltrichlóretán) a jeho deriváty, v molekulách ktorých sa v spoločnej prítomnosti zvyšuje stabilita alifatických a aromatických skupín, rôzne chlórované deriváty cyklodiénu (eldrin, dil-drin, heptachlór a pod.), ako aj početné izoméry hexachlórcyklohexánu (v -HCCH), z ktorých je najnebezpečnejší lindán. Tieto látky majú polčas rozpadu až niekoľko desaťročí a sú veľmi odolné voči biodegradácii.

Vo vodnom prostredí sa často vyskytujú polychlórované bifenyly (PCB) - deriváty DDT bez alifatickej časti, v počte 210 teoretických homológov a izomérov.

Za posledných 40 rokov sa pri výrobe plastov, farbív, transformátorov, kondenzátorov atď. použilo viac ako 1,2 milióna ton PCB. Polychlórované bifenyly sa dostávajú do životného prostredia v dôsledku vypúšťania priemyselných odpadových vôd a spaľovaním tuhých odpadov na skládkach. Druhý zdroj dodáva PCB do atmosféry, odkiaľ s atmosférickými zrážkami vypadávajú vo všetkých oblastiach zemegule. Takže vo vzorkách snehu odobratých v Antarktíde bol obsah PCB 0,03-1,2 ng/l.

Organofosfátové pesticídy sú estery rôznych alkoholov kyseliny fosforečnej alebo jedného z jej derivátov, kyseliny tiofosforečnej. Do tejto skupiny patria moderné insekticídy s charakteristickou selektivitou účinku vo vzťahu k hmyzu. Väčšina organofosfátov podlieha pomerne rýchlej (do jedného mesiaca) biochemickej degradácii v pôde a vo vode. Bolo syntetizovaných viac ako 50 000 účinných látok, z ktorých sú známe najmä paratión, malatión, fosalong a dursban.

Karbamáty sú spravidla estery kyseliny n-metakarbámovej. Väčšina z nich má aj selektívne pôsobenie.

Ako fungicídy používané na boj proti hubovým chorobám rastlín sa predtým používali soli medi a niektoré minerálne zlúčeniny síry. Potom sa vo veľkom využívali organoortuťové látky ako chlórovaná metylortuť, ktorá bola pre svoju extrémnu toxicitu pre zvieratá nahradená metoxyetylortuťou a acetátmi fenylortuti.

Do skupiny herbicídov patria deriváty kyseliny fenoxyoctovej, ktoré majú silný fyziologický účinok. Ďalšiu skupinu herbicídov, celkom dobre rozpustných vo vode a stabilných v pôde, tvoria triazíny (napríklad simazín) a substituované močoviny (monurón, diurón, pichloram). Pichloram je najsilnejší zo všetkých herbicídov. Na úplné zničenie niektorých druhov rastlín je potrebných iba 0,06 kg tejto látky na 1 ha.

DDT a jeho metabolity, PCB, HCH, deldrín, tetrachlórfenol a iné sa neustále nachádzajú v morskom prostredí.

Syntetické povrchovo aktívne látky. Detergenty (tenzidy) patria do rozsiahlej skupiny látok, ktoré znižujú povrchové napätie vody. Sú súčasťou syntetických detergentov (CMC), široko používaných v každodennom živote a priemysle. Spoločne s odpadovou vodou sa povrchovo aktívne látky dostávajú do kontinentálnych povrchových vôd a do morského prostredia. Syntetické pracie prostriedky obsahujú polyfosforečnany sodné, v ktorých sú rozpustené saponáty, ako aj množstvo doplnkových zložiek, ktoré sú toxické pre vodné organizmy: vonné látky, bielidlá (persírany, perboritany), sódu, karboxymetylcelulózu, kremičitany sodné a iné.

Molekuly všetkých povrchovo aktívnych látok pozostávajú z hydrofilných a hydrofóbnych častí. Hydrofilnou časťou sú karboxylové (COO-), sulfátové (OSO3-) a sulfonátové (S03-) skupiny, ako aj nahromadenie zvyškov so skupinami -CH2-CH2-0-CH2-CH2- alebo skupinami s obsahom dusíka a fosforu. Hydrofóbna časť zvyčajne pozostáva z priamej línie, vrátane 10-18 uhlíkových atómov, alebo z rozvetveného parafínového reťazca, z benzénového alebo naftalénového kruhu s alkylovými radikálmi.

Podľa povahy a štruktúry hydrofilnej časti molekúl tenzidu sa delia na aniónové (organický ión je záporne nabitý), katiónové (organický ión je kladne nabitý), amfotérne (vykazujúce katiónové vlastnosti v kyslom roztoku a aniónové v alkalickom roztoku) a neiónové. Posledne menované netvoria vo vode ióny. Ich rozpustnosť je spôsobená funkčnými skupinami, ktoré majú silnú afinitu k vode a tvorbou vodíkovej väzby medzi molekulami vody a atómami kyslíka obsiahnutými v polyetylénglykolovom radikáli povrchovo aktívnej látky.

Najbežnejšie medzi povrchovo aktívnymi látkami sú aniónové látky. Tvoria viac ako 50 % všetkých povrchovo aktívnych látok vyrobených na svete. Najbežnejšie sú alkylarylsulfonáty (sulfonoly) a alkylsulfáty. Sulfonolové molekuly obsahujú aromatický kruh, ktorého vodíkové atómy sú nahradené jednou alebo viacerými alkylovými skupinami, a zvyšok kyseliny sírovej ako solvatujúcu skupinu. Pri výrobe rôznych domácich a priemyselných CMC sa často používajú mnohé alkylbenzénsulfonáty a alkylnaftalénsulfonáty.

Prítomnosť povrchovo aktívnych látok v priemyselných odpadových vodách je spojená s ich používaním v procesoch, akými sú flotačné zhodnocovanie rúd, separácia produktov chemickej technológie, výroba polymérov, zlepšovanie podmienok pre vŕtanie ropných a plynových vrtov a kontrola korózie zariadení.

V poľnohospodárstve sa povrchovo aktívne látky používajú ako súčasť pesticídov. Pomocou povrchovo aktívnych látok sa emulgujú kvapalné a práškové toxické látky, ktoré sú nerozpustné vo vode, ale sú rozpustné v organických rozpúšťadlách a mnohé povrchovo aktívne látky samotné majú insekticídne a herbicídne vlastnosti.

Karcinogénne látky- ide o chemicky homogénne zlúčeniny, ktoré vykazujú transformačnú aktivitu a sú schopné spôsobiť karcinogénne, teratogénne (narušenie procesov embryonálneho vývoja) alebo mutagénne zmeny v organizmoch. V závislosti od podmienok expozície môžu viesť k inhibícii rastu, zrýchlenému starnutiu, toxikogenéze, narušeniu individuálneho vývoja a zmenám v genofonde organizmov. Medzi látky s karcinogénnymi vlastnosťami patria chlórované alifatické uhľovodíky s krátkym reťazcom uhlíkových atómov v molekule, vinylchlorid, pesticídy a najmä polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH). Posledne menované sú organické zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou, v molekulách ktorých je hlavným prvkom štruktúry benzénový kruh. Početné nesubstituované PAH obsahujú v molekule 3 až 7 benzénových kruhov, ktoré sú navzájom prepojené rôznymi spôsobmi. Existuje tiež veľké množstvo polycyklických štruktúr obsahujúcich funkčnú skupinu buď v benzénovom kruhu alebo v bočnom reťazci. Ide o halogén-, amino-, sulfo-, nitroderiváty, ako aj alkoholy, aldehydy, estery, ketóny, kyseliny, chinóny a iné aromatické zlúčeniny.

Rozpustnosť PAH vo vode je nízka a klesá so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou: od 16 100 µg/l (acenaftylén) po 0,11 µg/l (3,4-benzpyrén). Prítomnosť solí vo vode nemá prakticky žiadny vplyv na rozpustnosť PAU. Avšak v prítomnosti benzénu, ropy, ropných produktov, detergentov a iných organických látok sa rozpustnosť PAU prudko zvyšuje. Zo skupiny nesubstituovaných PAH je v prírodných podmienkach najznámejší a rozšírený 3,4-benzpyrén (BP).

Prírodné a antropogénne procesy môžu slúžiť ako zdroje PAU v životnom prostredí. Koncentrácia BP vo vulkanickom popole je 0,3-0,9 µg/kg. To znamená, že s popolom sa do životného prostredia môže dostať 1,2-24 ton BP ročne. Maximálne množstvo PAU v moderných spodných sedimentoch Svetového oceánu (viac ako 100 μg/kg hmotnosti sušiny) sa preto našlo v tektonicky aktívnych zónach podliehajúcich hlbokému tepelnému pôsobeniu.

Uvádza sa, že niektoré morské rastliny a živočíchy sú schopné syntetizovať PAH. V riasach a morských trávach pri západnom pobreží Strednej Ameriky dosahuje obsah BP 0,44 µg/g a u niektorých kôrovcov v Arktíde 0,23 µg/g. Anaeróbne baktérie produkujú až 8,0 μg BP z 1 g lipidových extraktov planktónu. Na druhej strane existujú špeciálne druhy morských a pôdnych baktérií, ktoré rozkladajú uhľovodíky vrátane PAU.

Podľa L. M. Shabada (1973) a A. P. Ilnitského (1975) je pozaďová koncentrácia BP vytvorená ako výsledok syntézy BP rastlinnými organizmami a vulkanickou činnosťou: v pôdach 5-10 µg/kg (sušina), v r. rastliny 1-5 µg/kg, v sladkovodných nádržiach 0,0001 µg/l. Podľa toho sú odvodené aj gradácie stupňa znečistenia objektov životného prostredia (tab. 1.5).

Hlavnými antropogénnymi zdrojmi PAU v životnom prostredí sú pyrolýza organických látok pri spaľovaní rôznych materiálov, dreva a paliva. K pyrolytickej tvorbe PAH dochádza pri teplote 650-900 °C a nedostatku kyslíka v plameni. Tvorba BP bola pozorovaná pri pyrolýze dreva s maximálnou výťažnosťou pri 300–350 °C (Dikun, 1970).

Podľa M. Suessa (G976) boli celosvetové emisie BP v 70. rokoch asi 5000 ton ročne, pričom 72 % pochádzalo z priemyslu a 27 % zo všetkých typov otvoreného spaľovania.

Ťažké kovy(ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď, arzén a iné) patria medzi bežné a vysoko toxické škodliviny. Široko sa používajú v rôznych priemyselných výrobách, preto je aj napriek opatreniam na čistenie obsah zlúčenín ťažkých kovov v priemyselných odpadových vodách pomerne vysoký. Veľké masy týchto zlúčenín sa dostávajú do oceánu cez atmosféru. Pre morské biocenózy sú najnebezpečnejšie ortuť, olovo a kadmium.

Ortuť je transportovaná do oceánu kontinentálnym odtokom a cez atmosféru. Pri zvetrávaní sedimentárnych a vyvrelých hornín sa ročne uvoľní 3,5 tisíc ton ortuti. Zloženie atmosférického prachu obsahuje asi 12 tisíc ton ortuti a významnú časť má antropogénny pôvod. V dôsledku sopečných erupcií a atmosférických zrážok sa na povrch oceánu ročne dostane 50 tisíc ton ortuti a pri odplyňovaní litosféry 25-150 tisíc ton. Približne polovica ročnej priemyselnej výroby tohto kovu (9-10 tisíc ton / rok) rôznymi spôsobmi padá do oceánu. Obsah ortuti v uhlí a oleji je v priemere 1 mg/kg, preto sa pri spaľovaní fosílnych palív do Svetového oceánu dostáva viac ako 2 tisíc ton/rok. Ročná produkcia ortuti presahuje 0,1 % jej celkového obsahu vo Svetovom oceáne, ale antropogénny prílev už prevyšuje prirodzené odstraňovanie riekami, čo je typické pre mnohé kovy.

V oblastiach znečistených priemyselnou odpadovou vodou je koncentrácia ortuti v roztoku a suspenzii značne zvýšená. Niektoré bentické baktérie zároveň premieňajú chloridy na vysoko toxickú (mono- a di-) metylortuť CH 3 Hg. Kontaminácia morských plodov opakovane viedla k otrave pobrežného obyvateľstva ortuťou. V roku 1977 bolo v Japonsku 2 800 obetí choroby Minamata. Dôvodom bol odpad podnikov na výrobu vinylchloridu a acetaldehydu, v ktorých sa ako katalyzátor používal chlorid ortutnatý. Do zálivu Minamata sa dostali nedostatočne vyčistené odpadové vody z podnikov.

Olovo je typický stopový prvok, ktorý sa nachádza vo všetkých zložkách životného prostredia: v horninách, pôde, prírodných vodách, atmosfére a živých organizmoch. Nakoniec sa olovo aktívne rozptyľuje do životného prostredia počas ľudskej činnosti. Ide o emisie z priemyselných a domácich odpadových vôd, z dymu a prachu z priemyselných podnikov, z výfukových plynov zo spaľovacích motorov.

Podľa V. V. Dobrovolského (1987) je prerozdelenie olovených más medzi pevninou a svetovým oceánom nasledovné. C. riečny odtok pri priemernej koncentrácii olova vo vode 1 μg / l do oceánu vo vode rozpustného olova sa uskutočňuje asi 40 10 3 t / rok, v tuhej fáze riečnych suspenzií asi 2 800-10 3 t / rok , v jemnom organickom detrite - 10 10 3 t /rok. Ak vezmeme do úvahy, že viac ako 90 % riečnych suspenzií sa usadzuje v úzkom pobrežnom páse šelfu a významná časť vo vode rozpustných zlúčenín kovov je zachytená gélmi oxidu železa, tak v dôsledku toho oceánsky pelagiál dostáva len asi (200-300) 10 3 ton v zložení jemných suspenzií a (25- 30) 10 3 ton rozpustených zlúčenín.

Migračný tok olova z kontinentov do oceánu nejde len s odtokom z riek, ale aj cez atmosféru. S kontinentálnym prachom oceán dostáva (20-30)-10 3 ton olova ročne. Jeho vstup na povrch oceánu s kvapalnými atmosférickými zrážkami sa odhaduje na (400-2500) 10 3 t/rok pri koncentrácii v dažďovej vode 1-6 µg/l. Zdrojmi olova vstupujúceho do atmosféry sú sopečné emisie (15-30 t/rok v zložení produktov pelitických erupcií a 4 10 3 t/rok v submikrónových časticiach), prchavé organické zlúčeniny z vegetácie (250-300 t/rok), splodín horenia z požiarov ((6-7) 10 3 t/rok) a moderného priemyslu. Produkcia olova sa začiatkom 19. storočia zvýšila z 20-103 ton/rok. do 3500 10 3 t/rok začiatkom 80. rokov XX. Moderné uvoľňovanie olova do životného prostredia s priemyselným odpadom a odpadom z domácností sa odhaduje na (100-400) 10 3 t/rok.

Kadmium, ktorého svetová produkcia v 70. rokoch 20. storočia dosahovala 15 103 ton/rok, sa do oceánu dostáva aj riečnym odtokom a atmosférou. Objem odstraňovania kadmia z atmosféry je podľa rôznych odhadov (1,7-8,6) 10 3 t/rok.

Vypúšťanie odpadu do mora za účelom zneškodnenia (skládka). Mnohé krajiny s prístupom k moru uskutočňujú námornú likvidáciu rôznych materiálov a látok, najmä pôdy vykopanej počas bagrovania, vrtných vrtov, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, pevného odpadu, výbušnín a chemikálií, rádioaktívneho odpadu atď. Objem skládok je asi 10 % z celkového množstva znečisťujúcich látok vstupujúcich do oceánov. Takže od roku 1976 do roku 1980 sa ročne vyhodilo viac ako 150 miliónov ton rôznych odpadov za účelom pochovania, čo definuje pojem „skládka“.

Základom vypúšťania do mora je schopnosť morského prostredia spracovať veľké množstvo organických a anorganických látok bez veľkého poškodenia kvality vody. Táto schopnosť však nie je neobmedzená. Preto sa dumping považuje za nútené opatrenie, dočasný hold spoločnosti nedokonalosti technológie. Preto je mimoriadne dôležitý vývoj a vedecké zdôvodnenie spôsobov regulácie vypúšťania odpadu do mora.

Priemyselný kal obsahuje rôzne organické látky a zlúčeniny ťažkých kovov. Odpad z domácností obsahuje v priemere (na sušinu) 32-40 % organických látok, 0,56 % dusíka, 0,44 % fosforu, 0,155 % zinku, 0,085 % olova, 0,001 % kadmia, 0,001 ortuti. Kal z komunálnych čistiarní odpadových vôd obsahuje (na hmotnosť sušiny) až. 12% humínových látok, do 3% celkového dusíka, do 3,8% fosforečnanov, 9-13% tukov, 7-10% sacharidov a sú kontaminované ťažkými kovmi. Materiály spodného drapáka majú podobné zloženie.

Počas vypúšťania, keď materiál prechádza vodným stĺpcom, časť znečisťujúcich látok prechádza do roztoku, čím sa mení kvalita vody, zatiaľ čo druhá časť je absorbovaná suspendovanými časticami a prechádza do spodných sedimentov. Zároveň sa zvyšuje zákal vody. Prítomnosť organických látok často vedie k rýchlej spotrebe kyslíka vo vode a často k jeho úplnému vymiznutiu, rozpúšťaniu suspenzií, hromadeniu kovov v rozpustenej forme a objaveniu sa sírovodíka. Prítomnosť veľkého množstva organickej hmoty vytvára v pôde stabilné redukčné prostredie, v ktorom sa objavuje špeciálny typ intersticiálnej vody s obsahom sírovodíka, amoniaku a kovových iónov v redukovanej forme. V tomto prípade sa pri redukcii síranov a dusičnanov uvoľňujú fosforečnany.

Neustonské, pelagické a bentosové organizmy sú v rôznej miere ovplyvnené vypúšťanými materiálmi. V prípade tvorby povrchových filmov obsahujúcich ropné uhľovodíky a povrchovo aktívne látky dochádza k narušeniu výmeny plynov na rozhraní vzduch-voda. To vedie k smrti lariev bezstavovcov, lariev rýb a plôdika a spôsobuje zvýšenie počtu mikroorganizmov oxidujúcich olej a patogénnych mikroorganizmov. Prítomnosť znečisťujúcej suspenzie vo vode zhoršuje podmienky výživy, dýchania a metabolizmu hydrobiontov, znižuje rýchlosť rastu a bráni dospievaniu planktónnych kôrovcov. Znečisťujúce látky vstupujúce do roztoku sa môžu hromadiť v tkanivách a orgánoch hydrobiontov a pôsobiť na ne toxicky. Sypanie vysypaných materiálov na dno a dlhotrvajúci zvýšený zákal spodnej vody vedú k naplneniu a úhynu udusením prichytených a neaktívnych foriem bentosu. U prežívajúcich rýb, mäkkýšov a kôrovcov je rýchlosť rastu znížená v dôsledku zhoršenia podmienok kŕmenia a dýchania. Druhové zloženie bentického spoločenstva sa často mení.

Pri organizovaní systému kontroly vypúšťania odpadu do mora má rozhodujúci význam vymedzenie oblastí skládky, berúc do úvahy vlastnosti materiálov a vlastnosti morského prostredia. Nevyhnutné kritériá na vyriešenie problému sú obsiahnuté v „Dohovore o zabránení znečisťovania mora ukladaním odpadov a iných materiálov“ (Londýnsky dohovor o skládkovaní, 1972). Hlavné požiadavky dohovoru sú nasledovné.

1. Hodnotenie množstva, stavu a vlastností (fyzikálnych, chemických, biochemických, biologických) vypúšťaných materiálov, ich toxicity, stability, sklonu k akumulácii a biotransformácii vo vodnom prostredí a morských organizmoch. Využitie možností neutralizácie, neutralizácie a recyklácie odpadov.

2. Výber oblastí vypúšťania s prihliadnutím na požiadavky maximálneho riedenia látok, ich minimálneho rozšírenia za vypúšťanie, priaznivú kombináciu hydrologických a hydrofyzikálnych podmienok.

3. Zabezpečenie odľahlosti oblastí vypúšťania od oblastí kŕmenia a neresenia rýb, od biotopov vzácnych a citlivých druhov hydrobiontov, od oblastí rekreácie a hospodárskeho využitia.

Technogénne rádionuklidy. Oceán sa vyznačuje prirodzenou rádioaktivitou v dôsledku prítomnosti 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C, ako aj rádionuklidov radu uránu a tória. Viac ako 90 % prirodzenej rádioaktivity oceánskej vody je 40 K, čo je 18,5-10 21 Bq. Jednotkou aktivity v sústave SI je becquerel (Bq), ktorý sa rovná aktivite izotopu, v ktorom nastane 1 rozpad za 1 s. Predtým bola široko používaná mimosystémová jednotka rádioaktivity, curie (Ci), zodpovedajúca aktivite izotopu, v ktorom dochádza k 3,7-10 10 rozpadom za 1 s.

Rádioaktívne látky technogénneho pôvodu, najmä štiepne produkty uránu a plutónia, sa do oceánu začali vo veľkom dostávať po roku 1945, t. j. od začiatku testovania jadrových zbraní a širokého rozvoja priemyselnej výroby štiepnych materiálov a rádioaktívnych nuklidov. Identifikujú sa tri skupiny zdrojov: 1) testovanie jadrových zbraní, 2) skládkovanie rádioaktívneho odpadu, 3) nehody lodí s jadrovými motormi a nehody spojené s použitím, prepravou a výrobou rádionuklidov.

Mnohé rádioaktívne izotopy s krátkym polčasom rozpadu, hoci sa po výbuchu nachádzajú vo vode a morských organizmoch, sa takmer nikdy nenachádzajú v globálnom rádioaktívnom spade. Tu je predovšetkým prítomných 90 Sr a 137 Cs s polčasom rozpadu asi 30 rokov. Najnebezpečnejším rádionuklidom z nezreagovaných zvyškov jadrových náloží je 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 roky), ktorý je ako chemická látka veľmi jedovatý. Pri rozpade štiepnych produktov 90 Sr a 137 Cs sa stáva hlavným kontaminantom. V čase moratória na atmosférické skúšky jadrových zbraní (1963) bola aktivita 239 Pu v životnom prostredí 2,5-10 16 Bq.

Samostatnú skupinu rádionuklidov tvoria 3H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co a ďalšie vznikajúce pri interakcii neutrónov so štruktúrnymi prvkami a tzv. životné prostredie. Hlavnými produktmi jadrových reakcií s neutrónmi v morskom prostredí sú rádioizotopy sodíka, draslíka, fosforu, chlóru, brómu, vápnika, mangánu, síry a zinku, ktoré pochádzajú z prvkov rozpustených v morskej vode. Toto je indukovaná aktivita.

Väčšina rádionuklidov vstupujúcich do morského prostredia má analógy, ktoré sú neustále prítomné vo vode, ako napríklad 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutónium nie sú charakteristické pre zloženie morskej vody a živá hmota oceánu sa musí prispôsobiť ich znova.

V dôsledku spracovania jadrového paliva vzniká značné množstvo rádioaktívneho odpadu v kvapalnej, pevnej a plynnej forme. Väčšinu odpadu tvoria rádioaktívne roztoky. Vzhľadom na vysoké náklady na spracovanie a skladovanie koncentrátov v špeciálnych skladovacích zariadeniach sa niektoré krajiny rozhodnú vysypať odpad do oceánu s riečnym odtokom alebo ho vysypať do betónových blokov na dno hlbokých oceánskych priekop. Pre rádioaktívne izotopy Ar, Xe, Em a T ešte neboli vyvinuté spoľahlivé metódy koncentrácie, takže sa môžu dostať do oceánov s dažďom a odpadovými vodami.

Pri prevádzke jadrových elektrární na hladinových a podvodných plavidlách, ktorých je už niekoľko stoviek, cca 3,7-10 16 Bq s iónomeničovými živicami, cca 18,5-10 13 Bq s kvapalným odpadom a 12,6-10 13 Bq z dôvodu úniky. K rádioaktivite oceánov výrazne prispievajú aj núdzové situácie. K dnešnému dňu množstvo rádioaktivity vnesenej do oceánu človekom nepresahuje 5,5-10 19 Bq, čo je stále málo v porovnaní s prirodzenou úrovňou (18,5-10 21 Bq). Koncentrácia a nerovnomernosť rádionuklidového spadu však vytvára vážne nebezpečenstvo rádioaktívnej kontaminácie vody a hydrobiontov v určitých oblastiach oceánu.

2 Antropogénna ekológia oceánov–nový vedecký smer v oceánológii. V dôsledku antropogénneho vplyvu sa v oceáne objavujú ďalšie environmentálne faktory, ktoré prispievajú k negatívnemu vývoju morských ekosystémov. Objav týchto faktorov podnietil rozvoj rozsiahleho základného výskumu vo Svetovom oceáne a vznik nových vedeckých smerov. Medzi nimi je antropogénna ekológia oceánu. Tento nový smer je určený na štúdium mechanizmov reakcie organizmov na antropogénne vplyvy na úrovni bunky, organizmu, populácie, biocenózy, ekosystému, ako aj na štúdium znakov interakcií medzi živými organizmami a prostredím v zmenených podmienkach.

Predmetom štúdia antropogénnej ekológie oceánu je zmena ekologických charakteristík oceánu, predovšetkým zmeny, ktoré sú dôležité pre ekologické hodnotenie stavu biosféry ako celku. Tieto štúdie sú založené na komplexnej analýze stavu morských ekosystémov, pričom sa zohľadňuje geografické členenie a stupeň antropogénneho vplyvu.

Antropogénna ekológia oceánu využíva na svoje účely tieto metódy analýzy: genetické (hodnotenie karcinogénnych a mutagénnych rizík), cytologické (štúdium bunkovej štruktúry morských organizmov za normálnych a patologických podmienok), mikrobiologické (štúdium adaptácie mikroorganizmov na toxické polutanty), ekologické (poznanie zákonitostí tvorby a vývoja populácií a biocenóz v špecifických biotopových podmienkach s cieľom predpovedať ich stav v meniacich sa podmienkach prostredia), ekologické a toxikologické (štúdium reakcie morských organizmov na účinky znečistenia a stanovenia kritických koncentrácií znečisťujúcich látok), chemický (štúdium celého komplexu prírodných a antropogénnych chemikálií v morskom prostredí).

Hlavnou úlohou antropogénnej ekológie oceánov je rozvíjať vedecké základy na určovanie kritických úrovní znečisťujúcich látok v morských ekosystémoch, hodnotenie asimilačnej kapacity morských ekosystémov, normalizáciu antropogénnych vplyvov na svetový oceán, ako aj vytváranie matematických modelov životného prostredia. procesy na predpovedanie environmentálnych situácií v oceáne.

Vedomosti o najdôležitejších ekologických javoch v oceáne (ako sú procesy výroby a ničenia, prechod biogeochemických cyklov znečisťujúcich látok atď.) sú obmedzené nedostatkom informácií. To sťažuje predpovedanie ekologickej situácie v oceáne a implementáciu opatrení na ochranu životného prostredia. V súčasnosti je mimoriadne dôležitá realizácia ekologického monitoringu oceánu, ktorého stratégia je zameraná na dlhodobé pozorovania v určitých oblastiach oceánu s cieľom vytvorenia databanky pokrývajúcej globálne zmeny v oceánskych ekosystémoch.

3 Pojem asimilačnej kapacity. Podľa definície Yu.A. Israela a A. V. Tsybana (1983, 1985), asimilačná kapacita morského ekosystému A i pre túto znečisťujúcu látku i(alebo súčet škodlivín) a pre m-tý ekosystém je maximálna dynamická kapacita takého množstva škodlivín (v prepočte na celú zónu alebo objemovú jednotku morského ekosystému), ktoré je možné nahromadiť, zničiť, premeniť za jednotka času (biologickými alebo chemickými premenami) a odstránená v dôsledku procesov sedimentácie, difúzie alebo akéhokoľvek iného prenosu mimo objem ekosystému bez narušenia jeho normálneho fungovania.

Celkové odstránenie (Ai) znečisťujúcej látky z morského ekosystému možno zapísať ako

kde K i je bezpečnostný faktor odrážajúci environmentálne podmienky procesu znečisťovania v rôznych zónach morského ekosystému; τ i - čas zotrvania znečisťujúcej látky v morskom ekosystéme.

Táto podmienka je splnená pri , kde C 0 i je kritická koncentrácia znečisťujúcej látky v morskej vode. Preto možno asimilačnú kapacitu odhadnúť podľa vzorca (1) pri ;.

Všetky veličiny zahrnuté v pravej strane rovnice (1) možno priamo merať z údajov získaných v procese dlhodobých integrovaných štúdií stavu morského ekosystému. Postupnosť určovania asimilačnej kapacity morského ekosystému pre špecifické znečisťujúce látky zároveň zahŕňa tri hlavné etapy: 1) výpočet bilancií hmotnosti a životnosti znečisťujúcich látok v ekosystéme, 2) analýzu biotickej rovnováhy v ekosystéme, a 3) hodnotenie kritických koncentrácií vplyvu znečisťujúcich látok (alebo environmentálnych MPC) na fungovanie bioty.

Na riešenie otázok environmentálnej regulácie antropogénnych vplyvov na morské ekosystémy je najreprezentatívnejší výpočet asimilačnej kapacity, keďže zohľadňuje asimilačnú kapacitu, maximálne prípustné environmentálne zaťaženie (MPEL) nádrže znečisťujúcich látok sa vypočíta pomerne jednoducho. . Takže v stacionárnom režime znečistenia nádrže sa PDEN bude rovnať asimilačnej kapacite.

4 Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému znečisťujúcimi látkami na príklade Baltského mora. Na príklade Baltského mora boli vypočítané hodnoty asimilačnej kapacity pre množstvo toxických kovov (Zn, Сu, Pb, Cd, Hg) a organických látok (PCB a BP) (Izrael, Tsyban, Venttsel, Shigaev , 1988).

Ukázalo sa, že priemerné koncentrácie toxických kovov v morskej vode boli o jeden až dva rády nižšie ako ich prahové dávky, zatiaľ čo koncentrácie PCB a BP boli len rádovo nižšie. Preto sa bezpečnostné faktory pre PCB a BP ukázali byť nižšie ako pre kovy. V prvej etape práce autori výpočtu pomocou materiálov dlhodobých ekologických štúdií v Baltskom mori a literárnych prameňov určili koncentrácie znečisťujúcich látok v zložkách ekosystému, rýchlosti biosedimentácie, toky látok na hraniciach ekosystému a činnosť mikrobiálnej deštrukcie organických látok. To všetko umožnilo zostaviť bilancie a vypočítať „životnosť“ uvažovaných látok v ekosystéme. Ukázalo sa, že „životnosť“ kovov v baltskom ekosystéme je pomerne krátka pre olovo, kadmium a ortuť, o niečo dlhšia pre zinok a maximálna pre meď. „Životnosť“ PCB a benzo(a)pyrénu je 35 a 20 rokov, čo určuje potrebu zavedenia systému genetického monitoringu Baltského mora.

V druhej etape výskumu sa ukázalo, že najcitlivejším prvkom bioty na znečisťujúce látky a zmeny v ekologickej situácii sú planktónové mikroriasy, a preto by sa mal ako „cieľový“ proces zvoliť proces primárnej produkcie organickej hmoty. . Preto sa tu uplatňujú prahové dávky znečisťujúcich látok stanovené pre fytoplanktón.

Odhady asimilačnej kapacity zón otvorenej časti Baltského mora ukazujú, že existujúci odtok zinku, kadmia a ortuti je 2, 20 a 15-krát menší ako minimálne hodnoty asimilačnej kapacity. ekosystému pre tieto kovy a nepredstavuje priame nebezpečenstvo pre prvovýrobu. Zároveň dodávky medi a olova už prevyšujú ich asimilačné schopnosti, čo si vyžaduje zavedenie špeciálnych opatrení na obmedzenie prietoku. Súčasná ponuka BP ešte nedosiahla minimálnu hodnotu asimilačnej kapacity, pričom PCB ju prekračujú. Ten poukazuje na naliehavú potrebu ďalej znižovať vypúšťanie PCB do Baltského mora.

V detstve oceán S niečím sa spájam mocný a veľký. Pred tromi rokmi som navštívil ostrov a videl som oceán na vlastné oči. Upútal môj pohľad svojou silou a nesmiernou krásou, ktorá sa nedá zmerať ľudským okom. Ale nie všetko je také krásne, ako sa na prvý pohľad zdá. Vo svete je pomerne veľa globálnych problémov, jedným z nich je ekologický problém, presnejšie, znečistenie oceánov.

Hlavné znečisťujúce látky oceánov na svete

Hlavným problémom sú chemikálie, ktoré vyhadzujú rôzne podniky. Hlavnými kontaminantmi sú:

1. Olej.
2. Benzín.
3. Pesticídy, hnojivá a dusičnany.
4. Merkúr a iné škodlivé chemikálie .

Ropa je najväčšia pohroma pre oceán.

Ako sme videli, prvý na zozname je olej, a to nie je náhoda. Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami v oceánoch. Už na štarte 80-te rokyrokov hádzať do oceánu každý rok 15,5 milióna ton ropy, a to 0,22 % celosvetovej produkcie. Ropa a ropné produkty, benzín, ako aj pesticídy, hnojivá a dusičnany, dokonca aj ortuť a iné škodlivé chemické zlúčeniny – to všetko počas emisií z podnikov vstúpiť do oceánov. Všetko spomenuté vedie oceán k tomu, že znečistenie tvorí jeho polia na maximum intenzívne a najmä v oblastiach ťažby ropy.

Znečistenie svetového oceánu - k čomu môže viesť

Najdôležitejšie je pochopiť to hznečistenie oceánov je činnosť, ktorá priamo súvisí s osobou. Nahromadené viacročné chemikálie a toxíny už ovplyvňujú vývoj znečisťujúcich látok v oceáne a tie majú následne negatívny vplyv na morské organizmy a ľudský organizmus. Následky, ku ktorým vedie činy a nečinnosť ľudí, sú strašné. Zničenie mnohých druhov rýb, ako aj iných obyvateľov oceánskych vôd- to nie je všetko, čo dostávame kvôli ľahostajnému postoju človeka k oceánu. Mali by sme si myslieť, že strata môže byť oveľa, oveľa väčšia, ako by sme si mysleli. Nezabudnite, že oceánov má veľmi dôležitú úlohu, má planetárne funkcie, oceán je výkonný tepelný regulátor a cirkulácia vlhkosti Zem a obeh jej atmosféry. Znečistenie môže viesť k nenapraviteľnej zmene všetkých týchto charakteristík. Najhoršia vecže takéto zmeny pozorujeme už dnes. Človek dokáže veľa, prírodu môže zachrániť aj zničiť. Mali by sme sa zamyslieť nad tým, ako ľudstvo už prírode ublížilo, musíme pochopiť, že veľa je už nenapraviteľné. Každým dňom sme chladnejší a bezcitnejší k svojmu domovu, k našej Zemi. Ale stále na ňom žijeme my a naši potomkovia. Preto musíme vážiť si Svetový oceán!

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia je oceán tým najvhodnejším miestom na odkladanie odpadu ľudskej činnosti. Ak je tento proces starostlivo kontrolovaný, nepoškodzuje život oceánu.

W. Bascom

august 1974

Úvod.

Znečistenie oceánov.

Obrovské množstvo vôd Svetového oceánu tvorí klímu planéty, slúži ako zdroj zrážok. Viac ako polovica kyslíka sa do atmosféry dostáva z oceánu a reguluje aj obsah oxidu uhličitého v atmosfére, keďže je schopný absorbovať jeho nadbytok, vo svetovom oceáne sa ročne vyloví 85 miliónov ton rýb.

Svetové oceány sú bielkovinami pre hladujúcich, ktorých sú na zemi milióny, a novými liekmi pre chorých, vodou pre púšte, energiou a minerálmi pre priemysel a miestami odpočinku.

Možno ani jeden problém v súčasnosti nevyvoláva také živé diskusie medzi ľudstvom ako problém znečistenia oceánov. Posledné desaťročia boli poznačené zvýšenými antropogénnymi vplyvmi na morské ekosystémy v dôsledku znečistenia morí a oceánov. Šírenie mnohých znečisťujúcich látok sa stalo lokálnym, regionálnym a dokonca globálnym. Znečistenie morí, oceánov a ich bioty sa preto stalo najdôležitejším medzinárodným problémom a potreba chrániť morské prostredie pred znečistením je diktovaná požiadavkami na racionálne využívanie prírodných zdrojov. Nikto nebude spochybňovať múdrosť ochrany oceánu a života v ňom vyvinutého pred škodami, ktoré môžu spôsobiť emisie odpadu. A čo je najdôležitejšie, nemáme právo nečinne čakať na konečné rozhodnutie o tom, čo je to „znečistenie“, keďže riskujeme, že budeme čeliť faktu znečistenia, ktorému sa nikto nepokúsil zabrániť. Je to o to vážnejšie, že oceán nemožno vyčistiť ako rieku alebo jazero.

Pri diskusii o probléme znečistenia oceánov je dôležité rozlišovať tri typy otázok: (1) Aké látky, v akom množstve a akou cestou sa dostávajú do oceánu? Dostávajú sa do oceánu s riečnym odtokom, z vypúšťacích kanálov, z potápajúcich sa tankerov a iných lodí, alebo ich vietor unáša do mora? (2) Čo sa stane so znečisťujúcimi látkami, keď sa dostanú do oceánu? Ako rýchlo sa zriedia na neškodné koncentrácie? Ako sa hromadia v potravinových reťazcoch? Ako rýchlo sa rozkladajú škodlivé organické znečisťujúce látky ako ropa, DDT a podobné látky? (3) Aký význam má tá alebo oná úroveň znečistenia pre procesy prebiehajúce v oceáne? Je potlačený rast alebo rozmnožovanie morských organizmov? Je kontaminant koncentrovaný v morských organizmoch v takom množstve, že predstavuje riziko pre ľudské zdravie pri konzumácii morských plodov?

Niektoré zmeny v oceánskom prostredí spôsobené ľudskou činnosťou sú už nezvratné. Napríklad prehradené rieky prenášajú oveľa menej sladkej vody a sedimentov.Prístavy v ústiach riek menia tok vody do prirodzeného prostredia.

Aký čistý by mal byť oceán a ako veľmi by sa mal človek snažiť chrániť životné prostredie? Problémom je určiť, čo je pre spoločnosť optimálne a dosiahnuť to s čo najnižšími nákladmi.

Likvidácia odpadu automaticky znamená znečistenie Čokoľvek živé alebo neživé, čo svojim nadbytkom znižuje kvalitu života, je znečistením. Väčšina látok nazývaných znečisťujúce látky sa už v oceáne nachádza v obrovských množstvách: materiál spodných sedimentov, kovy, soli a všetky druhy organických látok. Oceán znesie ešte väčšiu záťaž týmito látkami, otázkou však je, nakoľko: do akej miery oceán znesie túto záťaž bez negatívnych následkov.

V roku 1973 bol navrhnutý jeden z prístupov k tejto problematike: „Voda sa považuje za znečistenú, ak pre svoje nedostatočne vysoké kvality nemôže spĺňať najvyššie požiadavky na jej využitie v súčasnosti alebo budúcnosti.“ Najvyššie nároky sú vykonávanie vodných športov a produkcie morských plodov, ako aj udržiavanie života na mori na konštantnej úrovni.

Na udržanie prijateľnej úrovne kvality oceánskej vody je potrebné zvážiť hlavné typy pravdepodobných znečisťujúcich látok, ktoré sú výsledkom ľudskej činnosti. Jedným z nich sú fekálne odpadové vody (75 g sušiny na osobu a deň), ktoré po rôznych úpravách končia v oceáne ako „mestské odpadové vody“. Okrem toho prúd odpadu z mnohých priemyselných podnikov smeruje do oceánu. Zvyčajne sa tieto odpady predbežne upravujú, aby sa odstránili zložky, ktoré sú pravdepodobne nebezpečné, zatiaľ čo zvyšok odpadovej vody sa odvádza potrubím do oceánu. Vysypávanie z člnov na šírom mori je prostriedkom, ako sa zbaviť pôdy vykopanej pri bagrovaní (pri prehlbovaní priechodov pre lode), výkalov a chemického odpadu. Tepelné (tepelné) znečistenie predstavuje ohriata voda z pobrežných tepelných elektrární, ako aj studená voda pochádzajúca z kotvísk, kde sa vykladajú lode na prepravu plynu. Okrem toho sa z lodí vyhadzujú odpadky a tiež balastná voda s obsahom ropy.

Ide o zámerné uvoľnenia; znečisťujúce látky sa však dostávajú do oceánu inými spôsobmi. Zo vzduchu prichádzajú malé čiastočky pesticídov rozprášené na plodiny, čiastočky sadzí z komínov, výfukové plyny z automobilových a leteckých motorov. Z natretých trupov lodí sa oddeľujú malé množstvá toxických látok, ktorých účelom je zabrániť zanášaniu lodí riasami a kôrovcami. V dôsledku lesných požiarov sa do oceánu z atmosféry dostáva obrovské množstvo popola a oxidov kovov. Ropa vytečená z tankerov v dôsledku námorných nehôd a vytekajúca počas vŕtania pod vodou tvorí špeciálny druh znečisťujúcej látky.

V dôsledku mnohých prírodných procesov sa do oceánu dostávajú aj látky, ktoré by sa nazývali znečisťujúce látky, ak by boli produktmi ľudskej činnosti. Odtok sladkovodných riek má ničivý vplyv na morské organizmy, ako sú koraly; okrem toho nesú zo stromov a zeme škodliviny zmyté dažďom. Okrem toho veľké množstvo ťažkých kovov, látok magmy. Teplo sa do oceánu dostáva aj v dôsledku sopečných erupcií. Ropa presakovala z dna oceánu dávno pred objavením sa človeka na Zemi a presakuje dodnes.

ObrázokA. Znečistenie povrchu oceánov ropou

Najrozsiahlejšie a najvýznamnejšie je chemické znečistenie životného prostredia látkami chemickej povahy, ktoré sú preň neobvyklé. Medzi nimi sú plynné a aerosólové znečisťujúce látky priemyselného a domáceho pôvodu. Napreduje aj hromadenie oxidu uhličitého v atmosfére. Ďalší rozvoj tohto procesu posilní nežiaduci trend zvyšovania priemernej ročnej teploty na planéte. Ekológov znepokojuje aj pokračujúce znečisťovanie svetového oceánu ropou a ropnými produktmi, ktoré už zasiahlo 1/5 jeho celkovej plochy. Ropné znečistenie tejto veľkosti môže spôsobiť výrazné narušenie výmeny plynu a vody medzi hydrosférou a atmosférou. O význame chemickej kontaminácie pôdy pesticídmi a jej zvýšenej kyslosti, vedúcej ku kolapsu ekosystému, niet pochýb. Vo všeobecnosti všetky uvažované faktory, ktorým možno pripísať znečisťujúci účinok, majú významný vplyv na procesy prebiehajúce v biosfére.

Priemyselné a chemické znečistenie

Spomedzi znečistenia rôznych druhov životného prostredia má osobitný význam chemické znečistenie prírodných vôd. Stačí povedať, že človek žije len pár dní bez vody. Pozrime sa preto podrobnejšie na chemické znečistenie prírodných vôd. Akýkoľvek vodný útvar alebo vodný zdroj je spojený s jeho vonkajším prostredím. Ovplyvňujú ho podmienky pre vznik povrchového alebo podzemného odtoku vôd, rôzne prírodné javy, priemysel, priemyselná a komunálna výstavba, doprava, hospodárska a domáca ľudská činnosť. Dôsledkom týchto vplyvov je vnášanie nových, neobvyklých látok do vodného prostredia – škodlivín, ktoré zhoršujú kvalitu vody.

Teraz by som sa rád zameral na niekoľko ľudských znečisťujúcich látok, ktoré spôsobujú najväčšie škody vo vodách svetových oceánov a podrobnejšie ich opísal.

Ropa a ropné produkty.

Olej je viskózna olejovitá kvapalina, ktorá má tmavohnedú farbu a nízku fluorescenciu. Ropa pozostáva hlavne z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov. Hlavné zložky ropy - uhľovodíky (až 98%) - sú rozdelené do štyroch tried:

1. Parafíny (alkény) (až 90% celkového zloženia) - stabilné látky, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym a rozvetveným reťazcom atómov uhlíka. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

2. Cykloparafíny % z celkového zloženia) nasýtené cyklické zlúčeniny s 5 až 6 atómami uhlíka v kruhu. Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické zlúčeniny tejto skupiny. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a ťažko biologicky odbúrateľné.

3. aromatické uhľovodíky (20-40% celkového zloženia) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako cykloparafíny. Olej obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén).

4. olefíny (alkény)- (do 10 % celkového zloženia) - nenasýtené necyklické s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule, ktorá má priamy a rozvetvený reťazec.

Ropa a ropné produkty majú škodlivý vplyv na mnohé živé organizmy a nepriaznivo ovplyvňujú všetky články biologického reťazca. Ďaleko na mori a na pláži je možné vidieť malé guľôčky hmoty podobnej dechtu, obrovské lesklé škvrny a hnedú penu. Ročne sa do oceánu dostane viac ako 10 miliónov ton ropy, pričom najmenej polovica pochádza zo zdrojov na súši (rafinérie, čerpacie stanice ropy). Veľké množstvo ropy sa do oceánu dostáva v dôsledku prirodzeného priesaku z oceánskeho dna, no je ťažké presne určiť, koľko.

Medzi rokmi Inštitút pre ochranu životného prostredia a energetiku v USA zaznamenal predchádzajúce prípady znečistenia vody ropou. Väčšina zaznamenaných únikov bola malá a nevyžadovala si špeciálne čistenie povrchu oceánu. Celkové množstvo uniknutej ropy sa pohybuje od 8,2 milióna galónov v roku 1977 do 21,5 milióna galónov v roku 1985. Na svete je 169 veľkých nehôd tankerov.

Existuje niekoľko spôsobov, ako získať ropu a ropné produkty:

¨ vypúšťanie do mora umývacích, balastových a útorových vôd z lodí (23 %);

¨ vypúšťanie v prístavoch a vodných oblastiach v blízkosti prístavov vrátane strát pri nakladaní zásobníkov tankerov (17 %);

¨ Vypúšťanie priemyselného odpadu a splaškov (10%);

¨ dažďové odtoky (5 %);

¨ nehody lodí a vrtných súprav na mori (6 %)

¨ ťažba na mori (1 %);

¨ atmosferický spad (10%);

¨ riečny odtok vo všetkých jeho rôznych formách (28 %)

Najväčšie straty ropy sú spojené s jej prepravou z ťažobných oblastí. Núdzové situácie, vypúšťanie umývacej a balastnej vody cez palubu tankermi - to všetko vedie k prítomnosti trvalých polí znečistenia pozdĺž námorných trás.

Príkladom prvej veľkej havárie ropného tankera je katastrofa v roku 1967 tankera „Torri Canyon“, ktorého nádrže obsahovali 117 tisíc ton surovej kuvajtskej ropy. Neďaleko Cape Cornwell narazil tanker na útes a v dôsledku dier a škôd vytieklo do mora asi 100-tisíc ton ropy. Pod vplyvom vetra sa silné ropné škvrny dostali k pobrežiu Cornwallu, prekročili Lamanšský prieliv a priblížili sa k pobrežiu Bretónska (Francúzsko). Morské, pobrežné a plážové ekosystémy utrpeli obrovské škody. Odvtedy sú úniky ropy z nehôd lodí a vrtných súprav na mori celkom bežné. Vo všeobecnosti za roky v dôsledku nehôd sa do morského prostredia dostalo asi 2 milióny ropy a od roku 1964 do roku 1971 66 tisíc ton ročne, od roku 1971 do roku 1976 - 116 tisíc ton každý, od roku 1976 do 1979 - 177 tisíc ton každý.

Za posledných 30 rokov bolo vo Svetovom oceáne vyvŕtaných asi 2 000 vrtov, z toho 1 000 a 350 priemyselných vrtov len od roku 1964 v Severnom mori. V dôsledku menších únikov na vrtných plošinách sa ročne stratí 0,1 milióna ton ropy, no výnimočné nie sú ani núdzové situácie.

Veľké masy ropy z pevniny sa dostávajú do morí pozdĺž riek s domácimi a búrkovými odtokmi. Objem ropného znečistenia z tohto zdroja presahuje 2 milióny ton ropy ročne. Až 0,5 milióna ton ropy sa ročne dostáva do mora s odpadovými vodami z priemyslu a ropných rafinérií.

Ropné filmy na povrchu morí a oceánov môžu narušiť výmenu energie, tepla, vlhkosti a plynov medzi oceánom a atmosférou. V konečnom dôsledku môže prítomnosť ropného filmu na povrchu oceánu ovplyvniť nielen fyzikálno-chemické a hydrobiologické podmienky v oceáne, ale aj kyslíkovú bilanciu v atmosfére.

. organické znečistenie

Spomedzi rozpustných látok dovezených do oceánu z pevniny majú pre obyvateľov vodného prostredia veľký význam nielen minerálne a biogénne prvky, ale aj organické zvyšky. Odstránenie organickej hmoty do oceánu sa odhaduje na milióny ton/rok. Odpadové vody obsahujúce suspenzie organického pôvodu alebo rozpustené organické látky nepriaznivo ovplyvňujú stav vodných útvarov. Pri usadzovaní suspenzie zaplavujú dno a spomaľujú vývoj alebo úplne zastavujú životnú aktivitu týchto mikroorganizmov zapojených do procesu samočistenia vody. Keď tieto sedimenty hnijú, môžu sa vytvárať škodlivé zlúčeniny a toxické látky, ako je sírovodík, ktoré vedú k znečisteniu všetkej vody v rieke. Prítomnosť suspenzií tiež sťažuje prienik svetla hlboko do vody a spomaľuje procesy fotosyntézy. Jednou z hlavných hygienických požiadaviek na kvalitu vody je obsah požadovaného množstva kyslíka v nej. Škodlivý účinok majú všetky nečistoty, ktoré tak či onak prispievajú k zníženiu obsahu kyslíka vo vode. Povrchovo aktívne látky - tuky, oleje, mazivá - vytvárajú na povrchu vody film, ktorý zabraňuje výmene plynov medzi vodou a atmosférou, čo znižuje stupeň nasýtenia vody kyslíkom. Značné množstvo organických látok, z ktorých väčšina nie je charakteristická pre prírodné vody, sa vypúšťa do riek spolu s priemyselnými a domácimi odpadovými vodami. Zvyšujúce sa znečistenie vodných plôch a kanalizácie sa pozoruje vo všetkých priemyselných krajinách. Informácie o obsahu niektorých organických látok v priemyselných odpadových vodách sú uvedené na obrázku. 3.

ObrázokB. organické kontaminanty

V dôsledku rýchleho tempa urbanizácie a trochu pomalej výstavby čistiarní odpadových vôd alebo ich nevyhovujúcej prevádzky sú vodné nádrže a pôda znečistené domovým odpadom. Znečistenie je badateľné najmä v pomaly tečúcich alebo stojatých vodných útvaroch (nádrže, jazerá). Organický odpad sa rozkladá vo vodnom prostredí a môže sa stať médiom pre patogénne organizmy. Voda kontaminovaná organickým odpadom sa stáva takmer nevhodnou na pitie a iné potreby. Odpad z domácností je nebezpečný nielen preto, že je zdrojom niektorých ľudských chorôb (týfus, úplavica, cholera), ale aj preto, že na svoj rozklad vyžaduje veľa kyslíka. Ak sa domová odpadová voda dostane do nádrže vo veľmi veľkom množstve, potom obsah rozpustného kyslíka môže klesnúť pod úroveň potrebnú pre život morských a sladkovodných organizmov.

Anorganické znečistenie

Hlavnými anorganickými (minerálnymi) znečisťujúcimi látkami sladkých a morských vôd sú rôzne chemické zlúčeniny, ktoré sú toxické pre obyvateľov vodného prostredia. Ide o zlúčeniny arzénu, olova, kadmia, ortuti, chrómu, medi, fluóru. Väčšina z nich sa v dôsledku ľudskej činnosti dostane do vody. Ťažké kovy sú absorbované fytoplanktónom a potom prenesené cez potravinový reťazec do viac organizovaných organizmov. Toxický účinok niektorých najbežnejších znečisťujúcich látok v hydrosfére je znázornený na obrázku 2:

ObrázokC. Stupeň toxicity určitých látok

Stupeň toxicity (poznámka):

0 - chýba;

1 - veľmi slabé;

2 - slabý;

3 - silný;

4 - veľmi silný.

Nebezpečnými kontaminantmi vodného prostredia sú okrem látok uvedených v tabuľke aj anorganické kyseliny a zásady, ktoré spôsobujú široký rozsah pH priemyselných odpadových vôd (1,0 - 11,0) a môžu zmeniť pH vodného prostredia na hodnoty ​5,0 alebo vyššie 8,0, zatiaľ čo ryby v sladkej a morskej vode môžu existovať iba v rozmedzí pH 5,0 - 8,5. Medzi hlavné zdroje znečistenia hydrosféry minerálmi a biogénnymi prvkami treba spomenúť potravinárske podniky a poľnohospodárstvo. Z zavlažovanej pôdy sa ročne vyplaví asi 16 miliónov ton solí. Do roku 2000 je možné zvýšiť ich hmotnosť až na 20 miliónov ton/rok. Odpady obsahujúce ortuť, olovo a meď sú lokalizované v oddelených oblastiach pri pobreží, ale niektoré z nich sú prenášané ďaleko za teritoriálne vody. Znečistenie ortuťou výrazne znižuje primárnu produkciu morských ekosystémov a bráni rozvoju fytoplanktónu. Odpady obsahujúce ortuť sa zvyčajne hromadia v spodných sedimentoch zátok alebo ústí riek. Jeho ďalšiu migráciu sprevádza akumulácia metylortuti a jej zaradenie do trofických reťazcov vodných organizmov. Známou sa tak stala choroba Minamata, ktorú prvýkrát objavili japonskí vedci u ľudí, ktorí jedli ryby ulovené v zálive Minamata, do ktorého sa nekontrolovateľne vypúšťali priemyselné odpadové vody s technogénnou ortuťou.

Pesticídy.

Pesticídy sú skupinou umelých látok používaných na kontrolu škodcov a chorôb rastlín. Pesticídy sú rozdelené do nasledujúcich skupín:

1. Insekticídy na škodlivý hmyz

2. fungicídy a baktericídy - na boj proti bakteriálnym chorobám rastlín

3. herbicídy proti burinám.

Zistilo sa, že pesticídy ničia škodcov, poškodzujú mnohé užitočné organizmy a podkopávajú zdravie biocenóz. V poľnohospodárstve je dlhodobo problém prechodu od chemických (znečisťujúcich) na biologické (ekologické) metódy kontroly škodcov.

Svetová produkcia pesticídov dosahuje 200 tisíc ton ročne. Relatívna chemická stabilita, ako aj povaha distribúcie prispeli k ich vstupu do morí a oceánov vo veľkých objemoch. Neustále hromadenie organochlórových látok vo vode predstavuje vážnu hrozbu pre ľudský život. Zistilo sa, že existuje určitá korelácia medzi úrovňou znečistenia vody organochlórovými látkami a ich koncentráciami v tukových tkanivách rýb a morských cicavcov.

Pesticídy boli nájdené v rôznych oblastiach Baltského, Severného, ​​Írskeho mora, v Biskajskom zálive, pri západnom pobreží Anglicka, Islandu, Portugalska a Španielska. DDT a hexachloran boli nájdené vo významných množstvách v pečeni a tuku tuleňov a tučniakov, hoci DDT sa v podmienkach Antarktídy nepoužívajú. Výpary DDT a iných organochlórových látok sa môžu koncentrovať na častice vzduchu alebo sa zlúčiť s kvapôčkami aerosólu av tomto stave sú transportované na veľké vzdialenosti. Ďalším možným zdrojom týchto látok v Antarktíde môže byť znečistenie oceánov v dôsledku ich intenzívneho používania v USA a Kanade. Spolu s oceánskou vodou sa pesticídy dostávajú do Antarktídy.

Syntetické povrchovo aktívne látky.

Detergenty (tenzidy) patria do rozsiahlej skupiny látok, ktoré znižujú povrchové napätie vody. Sú súčasťou syntetických detergentov (SMC), široko používaných v každodennom živote a priemysle. Spolu s odpadovou vodou sa povrchovo aktívne látky dostávajú do kontinentálnych vôd a morského prostredia. SMS obsahuje polyfosforečnany sodné, v ktorých sú rozpustené čistiace prostriedky, ako aj množstvo doplnkových zložiek, ktoré sú toxické pre vodné organizmy: dochucovadlá, bielidlá (persírany, perboritany), sóda, kremičitany sodné. V závislosti od charakteru a štruktúry hydrofilnej časti molekúl tenzidu sa delia na aniónové, katiónové, amfotérne a neiónové. Najbežnejšie medzi povrchovo aktívnymi látkami sú aniónové látky. Tvoria asi 50 % všetkých povrchovo aktívnych látok vyrobených na svete. Prítomnosť povrchovo aktívnych látok v priemyselných odpadových vodách je spojená s ich používaním v procesoch, akými sú flotačné zhodnocovanie rúd, separácia produktov chemickej technológie, výroba polymérov, zlepšovanie podmienok pre vŕtanie ropných a plynových vrtov a kontrola korózie zariadení. V poľnohospodárstve sa povrchovo aktívne látky používajú ako súčasť pesticídov.

Zlúčeniny s karcinogénnymi vlastnosťami.

Karcinogénne látky sú chemicky homogénne zlúčeniny, ktoré vykazujú transformačnú aktivitu a schopnosť spôsobiť karcinogénne, teratogénne (narušenie embryonálnych vývojových procesov) alebo mutagénne zmeny v organizmoch. V závislosti od podmienok expozície môžu viesť k inhibícii rastu, zrýchlenému starnutiu, narušeniu individuálneho vývoja a zmenám v genofonde organizmov. Maximálne množstvo PAH v moderných sedimentoch na dne Svetového oceánu (viac ako 100 μg/km hmotnosti sušiny) sa našlo v tektonicky aktívnych zónach vystavených hlbokému tepelnému vplyvu. Hlavnými antropogénnymi zdrojmi PAU v životnom prostredí sú pyrolýza organických látok pri spaľovaní rôznych materiálov, dreva a paliva.

Ťažké kovy.

Ťažké kovy (ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď, arzén) sú bežné a vysoko toxické znečisťujúce látky. Široko sa používajú v mnohých priemyselných výrobách, preto je aj napriek opatreniam na čistenie obsah zlúčenín ťažkých kovov v priemyselných odpadových vodách veľmi vysoký. Veľké masy týchto zlúčenín sa dostávajú do oceánu cez atmosféru. Pre morské biocenózy sú najnebezpečnejšie ortuť, olovo a kadmium. Ortuť je transportovaná do oceánu kontinentálnym odtokom a cez atmosféru. Pri zvetrávaní sedimentárnych a vyvrelých hornín sa ročne uvoľní 3,5 tisíc ton ortuti. Zloženie atmosférického prachu obsahuje asi 121 tisíc ton ortuti, z čoho značná časť je antropogénneho pôvodu. Približne polovica ročnej priemyselnej produkcie tohto kovu (910 tis. ton/rok) končí rôznymi spôsobmi v oceáne. V oblastiach znečistených priemyselnými vodami je koncentrácia ortuti v roztoku a suspenzii značne zvýšená. Niektoré baktérie zároveň premieňajú chloridy na vysoko toxickú metylortuť. Kontaminácia morských plodov opakovane viedla k otrave pobrežného obyvateľstva ortuťou.

Majitelia chemického závodu Tissot v meste Minamata na ostrove Kjúšú už dlhé roky vypúšťajú do oceánu odpadové vody nasýtené ortuťou. Pobrežné vody a ryby boli otrávené, čo viedlo k smrti miestnych obyvateľov. Stovky ľudí ochoreli na ťažké psychoparalytické ochorenia.

Obete tejto ekologickej katastrofy združené v skupinách opakovane podávali žaloby na Tisa, vládu a miestne úrady. Minamata sa stala skutočnou japonskou „priemyselnou Hirošimou“ a termín „choroba Minamata“ sa teraz v medicíne bežne používa na označenie otravy ľudí priemyselným odpadom.

Olovo je typický stopový prvok, ktorý sa nachádza vo všetkých zložkách životného prostredia: v horninách, pôde, prírodných vodách, atmosfére a živých organizmoch. Olovo sa v priebehu ľudskej činnosti aktívne rozptyľuje v prostredí. Ide o emisie z priemyselných a domácich odpadových vôd, z dymu a prachu z priemyselných podnikov, z výfukových plynov zo spaľovacích motorov. Francúzski vedci zistili, že dno Atlantického oceánu je vystavené olovu z pevniny vo vzdialenosti až 160 km od pobrežia a v hĺbke až 1610 m Vyššia koncentrácia olova v hornej vrstve dnových sedimentov ako v hlbších vrstvách naznačuje, že ide o výsledok ekonomickej ľudskej činnosti a nie o dôsledok dlhého prírodného procesu.

Domáci odpad

Kvapalné a pevné odpady z domácností (fekálie, kaly, odpadky) sa dostávajú do morí a oceánov cez rieky, priamo z pevniny, ako aj z lodí a člnov rôznymi smermi.

V povrchovej vrstve mora sa baktérie vyvíjajú v obrovských množstvách - užitočné, hrajúce dôležitú úlohu v živote neustonu a celého mora a patogénne, patogény gastrointestinálnych a iných chorôb.

Odpad z domácností je nebezpečný nielen tým, že je prenášačom chorôb človeka (hlavne črevnej skupiny – brušný týfus, dyzentéria, cholera), ale aj tým, že obsahuje značné množstvo látok absorbujúcich kyslík. Kyslík podporuje život v mori, je nevyhnutným prvkom v procese rozkladu organických látok vstupujúcich do vodného prostredia. Komunálny odpad vstupujúci do vody vo veľmi veľkom množstve môže výrazne znížiť obsah rozpustného kyslíka.

Špeciálnym druhom tuhého odpadu znečisťujúceho oceány sa v posledných desaťročiach stali plastové výrobky (syntetické fólie a nádoby, plastové siete). Tieto materiály sú ľahšie ako voda, a preto dlho plávajú na hladine a znečisťujú morské pobrežie. Vážnym nebezpečenstvom je plastový odpad pre lodnú dopravu: zamotanie vrtúľ lodí, upchatie potrubí chladiaceho systému lodných motorov, často spôsobujú stroskotanie lodí.

Sú známe prípady úhynu veľkých morských cicavcov v dôsledku mechanického upchatia pľúc kúskami syntetických obalov.

Moria a najmä ich pobrežné časti sú znečistené splaškami z ventilátorov a domácností z lodí. Ich počet sa neustále zvyšuje, pretože intenzita plavby sa zvyšuje a lode sú čoraz pohodlnejšie. Množstvo spotreby vody na osobných lodiach sa približuje k ukazovateľom veľkých miest a je 300-400 litrov na osobu a deň.

V Severnom mori reálne hrozí úhyn fauny a flóry v dôsledku znečistenia splaškami, ktoré z pevniny privádzajú rieky. Pobrežné oblasti Severného mora sú veľmi plytké; odlivy a odlivy v ňom sú nepatrné, čo tiež neprispieva k samočisteniu mora. Okrem toho sa na jeho brehoch nachádzajú krajiny s vysokou hustotou obyvateľstva s vysoko rozvinutým priemyslom a znečistenie územia dosiahlo mimoriadne vysokú úroveň. Environmentálnu situáciu zhoršuje skutočnosť, že v Severnom mori sa v posledných rokoch intenzívne rozvíja ťažba ropy.

Zlé hospodárenie, predátorský prístup k bohatstvu Svetového oceánu vedie k narušeniu prirodzenej rovnováhy, smrti oceánskej flóry a fauny v niektorých oblastiach a otrave ľudí kontaminovanými produktmi mora.

tepelné znečistenie

K tepelnému znečisteniu povrchu nádrží a pobrežných morských oblastí dochádza v dôsledku vypúšťania ohriatych odpadových vôd z elektrární a niektorých priemyselných výrob. Vypúšťanie ohriatej vody v mnohých prípadoch spôsobuje zvýšenie teploty vody v nádržiach o 6-8 stupňov Celzia. Rozdiel nepresahuje prirodzené zmeny teploty, a preto nepredstavuje nebezpečenstvo pre väčšinu dospelých morských obyvateľov. Počas príjmu vody sú však nasávané vajíčka, larvy a mláďatá žijúce v pobrežných vodách. Elektrárňou prechádzajú spolu s chladiacou vodou, kde sú náhle vystavené vysokej teplote, zníženému tlaku, ktorý je im osudný. Plocha vyhrievaných vodných plôch v pobrežných oblastiach môže dosiahnuť 30 metrov štvorcových. km. Z tohto a ďalších dôvodov by bolo účelné umiestniť elektrárne na šírom mori, kde sa dá odoberať voda z hlbších a chladnejších vrstiev, menej bohatých na živé organizmy. Potom, ak sú elektrárne jadrové, znížilo by sa aj nebezpečenstvo následkov prípadnej havárie. Ak by elektrárne poháňali ropu a uhlie, potom by sa palivo mohlo dodávať priamo do elektrárne loďami, zatiaľ čo pobrežie by sa mohlo využívať na iné ako priemyselné účely. Stabilnejšie teplotné rozvrstvenie zabraňuje výmene vody medzi povrchovou a spodnou vrstvou. Znižuje sa rozpustnosť kyslíka a zvyšuje sa jeho spotreba, keďže so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje aktivita aeróbnych baktérií, ktoré rozkladajú organickú hmotu. Zvyšuje sa druhová diverzita fytoplanktónu a celej flóry rias.

Vyhadzovanie odpadu do mora za účelom likvidácie

(dumping).

Mnohé krajiny s prístupom k moru uskutočňujú morské pochovávanie rôznych materiálov a látok, najmä pôdy vykopanej počas bagrovania, vrtnej trosky, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, pevného odpadu, výbušnín a chemikálií a rádioaktívneho odpadu.

Dumping je termín s osobitným významom; nesmie sa zamieňať s upchávaním (kontamináciou) úlomkami alebo emisiami cez potrubia. Vypúšťanie je vynášanie odpadu na otvorené more a jeho likvidácia v špeciálne na to určených miestach. Z nákladných člnov vyvážajúcich tuhý odpad sa tieto vyhadzujú cez spodné prielezy. Kvapalný odpad sa zvyčajne čerpá cez ponorené potrubie do búrlivej brázdy lode. Okrem toho sa časť odpadu pochováva z člnov v uzavretých oceľových alebo iných kontajneroch.

Väčšinu vypúšťaného materiálu tvorí suspendovaná zemina, nasávaná bagrovacím projektilom s prijímacím lievikom z dna prístavu a prístavov, keď sú plavebné dráhy prehĺbené. V roku 1968 bolo 28 miliónov ton tohto materiálu vyhodených do Atlantického oceánu. Objemovo je na rade pomerne čistý materiál - to je tiež zemina vyťažená bagrami pri výstavbe, potom prípadné usadeniny (bahno) z komunálneho odpadu a nakoniec priemyselný odpad ako kyseliny a iné chemikálie.

V niektorých oblastiach sa mestský odpad nezaplavuje z člnov, ale vypúšťa sa do oceánu špeciálnymi rúrami; v iných oblastiach sa ukladajú na skládky alebo sa používajú ako hnojivo, hoci ťažké kovy v odtoku môžu z dlhodobého hľadiska spôsobiť nepriaznivé účinky. Široká škála priemyselných odpadov (rozpúšťadlá používané vo farmaceutickej výrobe, použité titánové farbiace kyseliny, alkalické roztoky z rafinérie ropy, vápenaté kovy, vrstvené filtre, soli a chloridové uhľovodíky) sa z času na čas ukladajú na rôzne miesta.

Aké škody spôsobí vyhadzovanie takýchto materiálov morským organizmom? Zákal, ktorý sa objaví pri skládkovaní odpadu, spravidla zmizne do jedného dňa. Pôda vysypaná v suspenzii pokrýva obyvateľov dna bahnom v podobe tenkej vrstvy, spod ktorej sa na povrch dostáva množstvo živočíchov a niektoré sú po roku nahradené novými kolóniami tých istých organizmov. Kaly z domácností s vysokým obsahom ťažkých kovov môžu byť toxické, najmä pri kombinácii s organickou hmotou vzniká prostredie so zníženým obsahom kyslíka; môže v ňom existovať len niekoľko živých organizmov. Okrem toho môže mať kal vysoký bakteriologický index. Je zrejmé, že priemyselný odpad vo veľkých objemoch je nebezpečný pre život v oceáne, a preto by sa doň nemal vyhadzovať.

Vyhadzovanie odpadu do oceánu ako také je ešte potrebné dôkladne preštudovať. So spoľahlivými údajmi môže byť stále povolené vypúšťanie materiálov, ako je pôda, do mora, ale iné látky, ako napríklad chemikálie, by mali byť zakázané. Pri organizovaní systému kontroly vypúšťania odpadov do mora má rozhodujúci význam vymedzenie skládok, určenie dynamiky znečistenia vôd a dnových sedimentov. Na identifikáciu možných objemov vypúšťania do mora je potrebné vykonať výpočty všetkých znečisťujúcich látok v zložení vypúšťaného materiálu. Hlbokomorské oblasti morského dna možno na tento účel identifikovať na základe rovnakých kritérií ako pri výbere miest pre mestské skládky – jednoduchosť použitia a nízka biologická hodnota.

Ochrana vôd svetových oceánov

Človek sa musí svojho odpadu nejako zbaviť a oceán je na niečo z toho najvhodnejším miestom.

Samočistenie morí a oceánov .

Samočistenie morí a oceánov je zložitý proces, pri ktorom dochádza k ničeniu zložiek znečistenia a ich začleneniu do celkového obehu látok. Schopnosť mora spracovávať uhľovodíky a iné druhy znečistenia nie je neobmedzená. V súčasnosti už mnohé vodné plochy stratili schopnosť samočistenia. Ropa, nahromadená vo veľkom množstve v sedimentoch dna, zmenila niektoré zálivy a zálivy na prakticky mŕtve zóny.

Medzi počtom mikroorganizmov oxidujúcich ropu a intenzitou ropného znečistenia morskej vody existuje priamy vzťah. Najväčší počet mikroorganizmov bol izolovaný v oblastiach ropného znečistenia, pričom počet baktérií rastúcich na rope dosahuje milión na 1 liter. Morská voda.

Spolu s množstvom mikroorganizmov v miestach neustáleho znečistenia ropnými látkami rastie aj druhová diverzita. Zrejme to možno vysvetliť veľkou zložitosťou chemického zloženia ropy, ktorej rôzne zložky môžu konzumovať iba určité druhy mikroorganizmov. Vzťah medzi abundanciou a druhovou diverzitou mikroorganizmov na jednej strane a intenzitou znečistenia ropnými látkami na strane druhej dáva dôvod považovať mikroorganizmy oxidujúce olej za indikátory znečistenia ropnými látkami.

Morské mikroorganizmy fungujú ako súčasť komplexnej mikrobiocenózy, ktorá reaguje na cudzorodé látky ako celok. Nie veľa druhov organizmov je schopných úplne rozložiť ropu. Takéto formy sú zriedkavo izolované z vody a proces degradácie ropy nie je intenzívny. Zmiešaná bakteriálna „populácia“ účinnejšie rozkladá ropu a jednotlivé uhľovodíky.

Medzi morské organizmy, ktoré sa podieľajú na procesoch samočistenia, patria aj mäkkýše. Existujú dve skupiny mäkkýšov. Prvá zahŕňa mušle, ustrice, hrebenatky a niektoré ďalšie. Ich ústny otvor pozostáva z dvoch rúrok (sifónov). Cez jeden sifón sa nasáva morská voda so všetkými v nej suspendovanými časticami, ktoré sa ukladajú v špeciálnom prístroji mäkkýšov a cez druhý prúdi vyčistená morská voda späť do mora. Všetky jedlé častice sa absorbujú a nestrávené veľké hrudky sa vyhodia. Hustá populácia mušlí na ploche 1 m2. m) Filtruje až 200 metrov kubických za deň. voda.

Slávky sú jedným z najbežnejších morských vodných organizmov. Veľký mäkkýš môže prejsť cez seba až 70 litrov. vody za deň a tým ju očistiť od prípadných mechanických nečistôt a niektorých organických zlúčenín.

Odhaduje sa, že len v severozápadnej časti Čierneho mora mušle prefiltrujú viac ako 100 km3 vody denne. Podobne ako mušle sa živia aj iné morské živočíchy – machorasty, huby, ascidián.

U mäkkýšov druhej skupiny je ulita buď skrútená, v tvare oválneho kónusu (rapana, littorina), alebo pripomína čiapku (morský tanier). Plaziac sa po kameňoch, hromadách, mólach, rastlinách, dne lodí každý deň čistia obrovské zarastené plochy.

Morské organizmy (ich správanie a stav) sú indikátormi znečistenia ropou, t. j. vykonávajú biologické pozorovanie životného prostredia. Morské organizmy však nie sú len pasívnymi rekordérmi, ale aj priamymi účastníkmi procesu prirodzeného samočistenia prostredia. Je známych asi 70 rodov mikroorganizmov, vrátane baktérií, húb, kvasiniek, ktoré sú schopné bojovať s olejom. Zohrávajú najdôležitejšiu úlohu pri rozklade ropy a uhľovodíkov v mori.

Rovnako významná úloha mikroorganizmov v boji proti pesticídom: hromadenie škodlivých produktov v sebe, baktérie signalizujú znečistenie morského prostredia. Preto je také dôležité zistiť čo najviac týchto indikátorových organizmov, získať mimoriadne podrobné informácie o ich správaní v určitých podmienkach, o ich stave v závislosti od podmienok prostredia. Ako sa nedávno ukázalo, najúčinnejšie makrofyty pri spracovaní pesticídov sú riasy rastúce v malých hĺbkach a blízko pobrežia.

Vo Svetovom oceáne ešte stále nie je prakticky narušená biota: vonkajšími vplyvmi, ktoré vyvedú systém zo stavu stabilnej rovnováhy, sa rovnováha posúva smerom, v ktorom sa oslabuje vplyv vonkajšieho vplyvu.

Ochrana morí a oceánov

Ochrana morí a oceánov by sa mala vykonávať nielen fyzicky, vykonávaním rôznych štúdií o čistení vôd a zavádzaním nových metód a metód čistenia, ale mala by vychádzať aj zo zákonov a právnych dokumentov, ktoré definujú povinnosti ľudí chrániť morské prostredie.

V roku 1954 sa v Londýne konala medzinárodná konferencia, ktorej cieľom bolo vypracovať koordinované opatrenia na ochranu morského prostredia pred znečistením ropou. Prvýkrát v histórii ľudstva bol prijatý medzinárodný právny dokument definujúci štáty na ochranu morského prostredia. OSN zaregistrovala Medzinárodný dohovor o prevencii znečisťovania mora ropou z roku 1954.

Ďalšie obavy o ochranu oceánov sa prejavili v štyroch dohovoroch prijatých na 1. medzinárodnej konferencii OSN o morskom práve v Ženeve v roku 1958: o šírom mori; v pobrežnom mori a priľahlej zóne; na kontinentálnom šelfe; o rybolove a ochrane živých zdrojov mora. Tieto dohovory právne stanovili zásady a normy námorného práva.

Otvorené more znamená všetky časti mora, ktoré nie sú súčasťou teritoriálnych vôd ani vnútorných vôd žiadneho štátu. Ženevský dohovor o šírom mori, s cieľom predchádzať znečisťovaniu a poškodzovaniu morského prostredia, zaväzuje každú krajinu, aby vypracovala a presadzovala zákony zakazujúce znečisťovanie mora ropou, rádioaktívnym odpadom a inými látkami.

Medzinárodné dohovory zohrali určitú úlohu v prevencii znečisťovania morí, no zároveň odhalili slabé stránky. V roku 1973 bola v Londýne zvolaná Medzinárodná konferencia o prevencii morského znečistenia. Na konferencii bol prijatý Medzinárodný dohovor o prevencii znečisťovania mora z lodí. Dohovor z roku 1973 stanovuje opatrenia na zabránenie znečisťovania morí nielen ropou, ale aj inými škodlivými kvapalnými látkami, ako aj odpadom (splašky, trosky lodí atď.). Podľa dohovoru musí mať každá loď certifikát – dôkaz, že trup, mechanizmy a ostatné vybavenie sú v dobrom stave a neznečisťujú more. Súlad s osvedčeniami sa kontroluje inšpekciou pri vstupe plavidla do prístavu. Dohovor stanovuje prísne normy pre obsah ropy vo vode vypúšťanej z tankerov. Plavidlá s výtlakom nad 70 000 ton musia mať nádrže na príjem čistého balastu - do takýchto priestorov je zakázané nakladať olej. V špeciálnych oblastiach je úplne zakázané vypúšťanie zaolejovanej vody z tankerov a suchých nákladných lodí s výtlakom nad 400 ton.Všetky výpuste z nich by sa mali odčerpávať iba do pobrežných zberných miest. Všetky prepravné lode sú vybavené separačnými zariadeniami na čistenie odpadových vôd a tankery sú vybavené zariadeniami, ktoré umožňujú umývanie tankerov bez vypúšťania zvyškov ropy do mora. Na čistenie a dezinfekciu odpadových vôd z lodí vrátane odpadových vôd z domácností boli vytvorené elektrochemické zariadenia.

Pobrežné čistiarne, ktoré prijímajú odpadovú vodu z lodí, nielen čistia znečistenie, ale aj regenerujú tisíce ton ropy.

Na lodiach sú umiestnené zariadenia na likvidáciu kalu zo strojovní, odpadu a odpadu vyprázdňovaného do plávajúcich a pobrežných zberných zariadení.

Inštitút oceánológie Ruskej akadémie vied vyvinul emulznú metódu čistenia námorných tankerov, ktorá úplne vylučuje vniknutie ropy do vodnej plochy a zabezpečuje absolútnu čistotu tankerov po umytí. Pridanie zmesi niekoľkých povrchovo aktívnych látok do vody na umývanie umožňuje vykonávať čistenie na samotnom tankeri pomocou jednoduchej inštalácie bez vypúšťania kontaminovanej vody alebo zvyškov oleja z lode a ich opätovného využitia na ďalšie použitie. Z každého tankera je možné vyprať až 300 ton ropy. Cisternové cisterny sú čistené tak, aby sa v nich dali prepravovať aj potravinárske produkty po rope.

Pri absencii takejto inštalácie je možné umývanie na cisterne vykonávať pomocou čistiacej stanice, ktorá vykonáva mechanizované umývanie nádob z ropných produktov všetkých stupňov v uzavretom okruhu pomocou roztoku zahriateho na 70 - 80 ° C. Čistiareň tiež oddeľuje ropné produkty od splaškových a balastných vôd prijatých z lodí, odstraňuje mechanické nečistoty a dehydratuje zvyšky ropy a umýva hrdzu odstránenú z nádrží z ropných produktov.

Aby sa predišlo únikom ropy, vylepšujú sa konštrukcie ropných tankerov. Takže supertankery s kapacitou 150 tisíc ton nákladu majú dvojité dno. Ak je jeden z nich poškodený, olej sa nevyleje, zdrží ho druhý vonkajší plášť.

Na čistenie palivových nádrží lodí na hromadný náklad boli zriadené plávajúce čistiace stanice. Výkonná teplovodná stanica s dvoma bojlermi ohrieva vodu na 80-90 C a čerpadlá ju prečerpávajú do cisterien. Špinavá voda sa spolu s premytým olejom vracia do čistiarne, kadiaľ prechádzajú tri kaskády usadzovacích nádrží. A opäť zahriaty sa opäť odčerpáva do umývadla. Na vykurovanie sa zároveň používa olej extrahovaný zo špinavej vody.

Na systematické čistenie prístavných vôd od náhodných únikov a znečistenia ropnými látkami sa používajú plávajúce zberače oleja a ramená. Ropné zberače NSM-4 so zvýšenou námornou spôsobilosťou pri náletoch so vzdialenosťou od prístavu do 10 námorných míľ s morskými vlnami až sú schopné vyčistiť more od plávajúcich ropných produktov a trosiek pozdĺž pobrežia a na otvorenom mori v rozsahu troch bodov a silu vetra do štyroch bodov.

Ramená navrhnuté tak, aby zadržali náhodné úniky ropných produktov v prístavných vodách aj na šírom mori, sú vyrobené zo sklolaminátu, ktorý je odolný voči značným rýchlostiam a prúdom vetra.

V niektorých prípadoch je vhodné zabrániť šíreniu ropy nie mechanickými (výložníky), ale fyzikálnymi a chemickými metódami. Na tento účel sa po celom obvode ropnej škvrny alebo len zo záveternej strany nanášajú povrchovo aktívne látky – olejové kolektory.

V prípade veľkého úniku sa na lokalizáciu ropnej škvrny používajú súčasne mechanické a chemické metódy. Vznikol prípravok penovej skupiny, ktorá ju pri kontakte s olejovou škvrnou úplne obalí. Po vylisovaní je možné penu opätovne použiť ako sorbent. Takéto sorbenty sú veľmi výhodné vďaka jednoduchej aplikačnej technológii a nízkej cene. Hromadná výroba takýchto liekov však ešte nebola zavedená.

V súčasnosti sú vyvinuté sorbenty na báze rastlinných, minerálnych a syntetických látok. Hlavnou požiadavkou, ktorá sa im predkladá, je nepotopiteľnosť. Niektoré sorbenty zozbierané z vodnej hladiny možno po regenerácii opätovne použiť, iné je potrebné zlikvidovať. Existujú prípravky, ktoré umožňujú pozbierať až 90 % rozliateho oleja z hladiny vody. Následne sa môžu použiť na výrobu bitúmenu a iných stavebných materiálov.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou, ktorú musí sorbent mať, je schopnosť zachytiť veľké množstvo oleja. Penové plasty získané na báze polyesterov absorbujú množstvo oleja 20-násobku svojej vlastnej hmotnosti za 5 minút.

Tieto látky boli úspešne testované v prístave Odesa a pri likvidácii následkov úniku motorovej nafty v mokradiach. Ich nevýhodou je, že ich nemožno použiť, keď je more rozbúrené.

Po zachytení rozliateho oleja sorbentmi alebo mechanickými prostriedkami zostáva na povrchu vždy tenký film, ktorý je možné odstrániť disperziou, teda nastriekaním prípravkov na vodnú hladinu, pôsobením ktorých sa olejový film rozpadne. Dispergátory nie sú extrahované z vody, takže hlavnou požiadavkou na ne je ich biologická bezpečnosť. Okrem toho si musia zachovať svoje vlastnosti aj pri silnom zriedení morskou vodou. Olejový film sa po takomto ošetrení distribuuje vo vodnom stĺpci, kde dochádza k jeho finálnej deštrukcii v dôsledku biochemických procesov, ktoré spôsobujú samočistenie.

Originálny spôsob čistenia vody od rozliatej ropy predviedli americkí vedci v Atlantickom oceáne. Pod olejovým filmom sa do určitej hĺbky spustí keramická platňa. K nej je pripojená akustická jednotka. Pôsobením vibrácií sa olej najskôr hromadí v hrubej vrstve nad miestom, kde je doska inštalovaná, a potom sa zmieša s vodou a začne tiecť. Vysokonapäťový elektrický prúd, tiež pripojený k platni, zapáli fontánu a olej sa úplne spáli. Ak nie je výkon akustickej inštalácie dostatočne veľký, olej sa zmení len na hustú hmotu, ktorá sa z vody odstráni mechanicky.

Na odstránenie ropných škvŕn z povrchu pobrežných vôd vytvorili americkí vedci modifikáciu polypropylénu, ktorá priťahuje tukové častice. Na katamaráne vyrobenom z tohto materiálu bol medzi trupmi inštalovaný akýsi záves, ktorého konce visia dolu do vody. Len čo čln narazí na klzák, olej sa pevne prilepí na „záves“. Zostáva len prejsť polymérom cez valce špeciálneho zariadenia, ktoré vytlačí olej do špeciálne pripravenej nádoby.

Napriek určitému úspechu pri hľadaní účinných prostriedkov na odstránenie ropného znečistenia je však príliš skoro hovoriť o riešení problému. Čistotu morí a oceánov nie je možné zabezpečiť len zavedením čo i len najefektívnejších metód čistenia znečistenia. Ústrednou úlohou, ktorú musia riešiť všetky zainteresované krajiny spoločne, je prevencia znečisťovania.

Ochrana morských pobrežných vôd.

Ochranné pásmo pobrežných vôd je územie priľahlé k vodným plochám objektov, na ktorých je ustanovený osobitný režim, ktorý neumožňuje znečisťovanie, zanášanie a vyčerpávanie vôd. Hranice pobrežnej chránenej oblasti sú určené hranicami oblasti skutočného a budúceho využívania morskej vody obyvateľstvom a dvoch pásov pásma sanitárnej ochrany.

Oblasť využívania morskej vody je organizovaná tak, aby zabezpečila epidemickú bezpečnosť a zabránila prípadom obmedzenia využívania vody v dôsledku znečistenia škodlivými chemikáliami. Šírka tejto oblasti smerom k moru zvyčajne nie je menšia ako 2 km.

V prvom páse pásma hygienickej ochrany nie je dovolené prekračovať ustanovené normatívne ukazovatele mikrobiálneho a chemického znečistenia v dôsledku vypúšťania odpadových vôd. Pokiaľ ide o dĺžku a šírku pobrežia smerom k moru, pás by mal byť najmenej 10 km od hranice oblasti využívania vody. Druhý pás pásma hygienickej ochrany je určený na zamedzenie znečistenia územia využívania vôd a prvý pás hygienickej ochrany v dôsledku výpustov z lodí a priemyselných zariadení. Hranice druhého pásu sú určené hranicami teritoriálnych vôd pre vnútorné a vonkajšie moria v súlade s požiadavkami medzinárodného dohovoru.

Do mora je zakázané vypúšťať odpadové vody, ktoré je možné použiť v systémoch recyklácie a zásobovania vodou: s obsahom odpadu na zneškodnenie, výrobnými surovinami, činidlami, polotovarmi a samozrejme výrobnými produktmi v množstvá presahujúce stanovené normy pre technologické straty, látky, pre ktoré nie sú stanovené maximálne prípustné koncentrácie (MPC). V rámci oblasti využívania vôd je zakázané vypúšťať vyčistené priemyselné a domáce odpadové vody, vrátane odpadových vôd z lodí. Hodnotenie miery a charakteru organického znečistenia presahujúceho stanovené normy sa vykonáva s prihliadnutím na všeobecnú hygienickú situáciu a ďalšie priame a nepriame hygienické ukazovatele znečistenia morskej vody.

Diferencované požiadavky na zloženie a vlastnosti morskej vody v oblasti využívania vôd a prvej zóny pásma hygienickej ochrany sú uvedené v r. stôl 1

V miestach odberu vody, v bazénoch s morskou vodou by počet baktérií (E. coli) a enterokokov nemal prekročiť 100/l, resp. 50/l. V miestach hromadného kúpania sa kontroluje aj prítomnosť stafylokokov vo vode. Ak ich počet presiahne 100/l, pláže sú uzavreté.

Pri systematickom sezónnom vývoji a akumulácii rias by sa oblasť využívania vody mala od nich vyčistiť.

Vypúšťanie, odstraňovanie a neutralizácia odpadových vôd s obsahom rádioaktívnych látok sa musí vykonávať v súlade s platnými normami radiačnej bezpečnosti a hygienickými predpismi pre prácu s rádioaktívnymi látkami a inými zdrojmi ionizujúceho žiarenia.

Požiadavky na zloženie a vlastnosti morskej vody v oblasti využívania vody a prvého pásu pásma sanitárnej ochrany

Ukazovatele zloženia a vlastností morskej vody

Všeobecné požiadavky a normy ukazovateľov

zloženie a vlastnosti morskej vody

Oblasť použitia vody

1 pásmo hygienickej ochrany

plávajúce nečistoty

Transparentnosť

Biochemická spotreba kyslíka (BSK) vody

Pôvodcovia infekčných chorôb

Počet laktózo-pozitívnych baktérií skupiny Escherichia coli v 1 litri vody

Škodlivé látky

Neprítomnosť plávajúcich látok neobvyklých pre morskú vodu na povrchu v hornej 20 cm vodnej vrstve (filmy, olejové škvrny, inklúzie a iné nečistoty)

Intenzita pachov nezvyčajných pre morskú vodu by nemala presiahnuť prah vnímania (2 body) pri absencii cudzieho pachu a chuti produktov z morských plodov.

Nie menej ako 30 cm Ak je pokles priehľadnosti spôsobený miestnymi hydrofyzikálnymi, topograficko-hydrologickými a inými prírodnými a klimatickými faktormi, jeho hodnota nie je regulovaná.

Nie je dovolené farbiť morskú vodu v stĺpci vody 10 cm.

Nemalo by presiahnuť 3,0 mg/l kyslíka pri 20 stupňoch.

Nemalo by sa objaviť

Nesmie presiahnuť 1000

Neprítomnosť plávajúcich látok a iných nečistôt neobvyklých pre morskú vodu na hladine

Neprítomnosť cudzieho zápachu a chuti v potravinách z mora.

Nie je regulované

Nie je regulované

Nie je regulované

Nie je regulované

Regulované vo vzťahu k podmienkam vypúšťania odpadových vôd

Regulované v súlade so zoznamom hygienických noriem pre morské vody

Pri navrhovaní a výstavbe hlbokomorských kanalizačných kanálov do pobrežných vôd mora, výbere umiestnenia kanálov a výpočte stupňa miešania a riedenia by sa malo brať do úvahy: povaha a smer pobrežných morských prúdov, smer a sila prevládajúcich vetrov, veľkosť prílivu a odlivu a iné prírodné faktory. Projektové, inžinierske a technické a technologické riešenia diaľkových hlbinných výpustí odpadových vôd by mali zohľadňovať oceánografické faktory (hlbinné prúdenie, hustota a teplotné zvrstvenie vody, turbulentné difúzne procesy a pod.), ktoré prispievajú k eliminácii prichádzajúceho znečistenia.

Pri výpočte požadovaného stupňa čistenia, neutralizácie a dezinfekcie a určovaní podmienok pre miešanie a riedenie odpadových vôd s morskou vodou sa uvádzajú hydrologické údaje za najmenej priaznivé obdobie a sanitárne ukazovatele zloženia a vlastností pobrežnej morskej vody v období jej najväčšieho výskytu. Intenzívne používanie sa považuje za počiatočné. Možnosť zneškodňovania a podmienky vypúšťania odpadových vôd do mora, ako aj výber miesta pre nové zariadenie, rekonštrukcia, rozšírenie alebo zmena technológií podnikov podliehajú povinnej koordinácii s orgánmi sanitárnej a epidemiologickej kontroly. .

Pre pobrežné oblasti morí so špecifickými hydrologickými podmienkami a nevyhovujúcimi sanitárnymi, hydrofyzikálnymi a topograficko-hydrologickými vlastnosťami, ktoré spôsobujú stagnáciu alebo koncentráciu znečistenia v pobrežných vodách, požiadavky na prvú zónu pásma sanitárnej ochrany nemôžu zohľadňovať možné riedenie morskou vodou.

Zloženie a vlastnosti vôd v ústiach riek vlievajúcich sa do mora v oblasti využívania vôd musia spĺňať požiadavky na vodu v nádržiach využívaných na kúpanie a športové podujatia, s výnimkou ukazovateľov, ktoré závisia od prírodných charakteristík tieto vody.

V rámci hraníc prvej zóny pásma sanitárnej ochrany je povolené vypúšťanie odpadových vôd z lodí, ktorých pôvod a zloženie určuje Medzinárodný dohovor o zabránení znečisťovania z lodí z roku 1973, za týchto podmienok: ; b) Výsledkom vypúšťania nie sú viditeľné plávajúce pevné látky a nemení farbu vody.

V prístavoch, prístavných bodoch a na lodiach v lodných prístavoch sa splašky musia vypúšťať do mestskej kanalizácie cez odtokové zariadenia a nádoby na likvidáciu odpadových vôd. Pevný odpad, odpad a smeti sa musia zhromažďovať v špeciálnych kontajneroch na palube plavidla a prepravovať na breh na následnú likvidáciu a likvidáciu.

Počas výskumu, prieskumu a rozvoja prírodných zdrojov kontinentálneho oblaku je zakázané vypúšťanie priemyselných a domácich odpadových vôd, znečisťovanie vôd rádioaktívnymi látkami a inými výrobnými odpadmi. Ak sa hranice kontinentálneho šelfu zhodujú s hranicami oblasti využívania vôd, požiadavky na zloženie a vlastnosti morských vôd musia spĺňať regulačné požiadavky na vodu oblasti využívania vôd.

Ochrana vôd pred znečistením počas vŕtania a rozvoja pobrežných ropných a plynových vrtov.

Pri výstavbe a prevádzke pobrežných vrtných plošín, ako aj pri vŕtaní a rozvoji pobrežných vrtov je potrebné dodržiavať všetky požiadavky vodohospodárskej legislatívy a medzinárodných dohôd, aby sa zabránilo znečisťovaniu morských vôd.

Miesta pre pobrežné vrtné plošiny sa vyberajú v súlade s pravidlami sanitárnej ochrany pobrežných vôd. Na pobrežných vrtných plošinách je podlaha inštalovaná po celej rovine s odtokovým systémom do špeciálne poskytnutých kontajnerov. Sypké materiály, váha a chemické činidlá sa dodávajú na pobrežnú plošinu v uzavretých kontajneroch alebo v zapečatených kontajneroch. Premývacia kvapalina sa prepravuje v uzavretých nádržiach, kontajneroch alebo maltovým potrubím. Chemické činidlá a sypké materiály sa skladujú v uzavretých nádobách alebo vo vnútri.

Navŕtané odrezky sa zhromažďujú a prepravujú na pobrežné základne a skladujú sa na skládkach pobrežných kalov, ktoré vylučujú filtráciu a odtok do vodných útvarov. Ak sa morská voda používa ako preplachovacia kvapalina pri vŕtaní horných intervalov vrtu, potom je povolené vysypať odrezky na dno za predpokladu, že vodohospodárska hodnota vodného útvaru a prirodzené miestne biotopy vodných organizmov sú zachovalé.

V cirkulačných systémoch sa používa preplachovacia kvapalina, voda z chladiacich systémov, odpadová voda z vŕtania. V prípade potreby sa podrobia špeciálnemu čisteniu v zariadeniach namontovaných na pobrežnej vrtnej plošine. Po dokončení vývoja vrtu a demontáže vrtného zariadenia sa všetky zostávajúce materiály a vrtná kvapalina dovážajú na pobrežné základne.

Vŕtanie v intervale s prípadnou ropnou a plynovou show sa vykonáva iba vtedy, ak je na vrtnej kolóne spätný ventil alebo zariadenie, ktoré zabezpečuje vypnutie kolóny vrtných rúr.

Studňa je pred vývojom vybavená utesneným zariadením ústia vrtu na zber a odstraňovanie odpadu - nádobou na zachytávanie kvapalín a blokom na spaľovanie tuhého odpadu. Ak takéto zariadenia neexistujú, odpad sa odváža alebo prečerpáva na zberné miesta. Prostriedky na zber a prepravu musia zabrániť tomu, aby sa odpad dostal do mora.

Kontrola znečistenia mora.

Kontrola znečistenia morských vôd sa v Rusku vykonáva v súlade s Londýnskymi medzinárodnými dohovormi z roku 1958 a 1973, ako aj s Dohovorom o zabránení znečisťovania Baltského mora. Morské prostredie monitoruje ruská Federálna služba pre hydrometeorológiu a monitorovanie životného prostredia. Pozorovania znečistenia morského prostredia hydrochemickými parametrami sa vykonávajú vo všetkých moriach na území Ruska. Odber vzoriek sa vykonáva na 603 morských pozorovacích miestach (staniach), hydrochemické práce vykonáva 20 stacionárnych a 11 lodných laboratórií. Monitoring znečistenia morského prostredia hydrobiologickými ukazovateľmi vykonáva aj 11 hydrobiologických laboratórií a skupín, ktoré spracúvajú viac ako 3000 vzoriek ročne podľa 12 ukazovateľov.

Kontrola úrovne znečistenia morí sa vykonáva v týchto oblastiach:

* fyzikálne, chemické a hydrobiologické ukazovatele znečistenia vôd a sedimentov na dne, najmä v kúpeľoch a rybolovoch, ako aj v oblastiach morí, ktoré sú vystavené intenzívnemu vplyvu (zóny ústia riek, ropné polia na mori, prístavy atď.);

* Bilancia škodlivín v moriach a ich jednotlivých častiach (zátokách) s prihliadnutím na procesy prebiehajúce na rozhraní „atmosféra – voda“, rozklad a premenu znečisťujúcich látok a ich akumuláciu v sedimentoch na dne;

* Vzorce priestorových a časových zmien koncentrácie znečisťujúcich látok, závislosť týchto zmien od prirodzených cirkulačných procesov, hydrometeorologického režimu a charakteristík hospodárskej činnosti. To zohľadňuje zmeny teploty vody, prúdenia, rýchlosti a smeru vetra, úroveň zrážok, atmosférický tlak, vlhkosť vzduchu atď.

Sieť miestnych pozorovacích bodov vám umožňuje rýchlo určiť polia kontaminácie. Pri výbere umiestnenia staníc vychádzajú zo znalosti hydrochemického a hydrometeorologického režimu a topografie dna v tejto oblasti. Všetky morské monitorovacie stanice vykonávajú synchrónne pozorovania na štandardných geografických horizontoch (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 m atď.), vrátane vrstvy vody pri dne, ako aj „vlastnosti skokové“ vrstvy (hustota, slanosť, kyslík atď.).

Body alebo stanice na monitorovanie znečistenia mora alebo mora spadajú do troch kategórií.

Námorné stanice 1. kategórie (jednotná monitorovacia stanica) sú určené na rýchle zistenie vysokej úrovne znečistenia v najviac znečistených oblastiach v blízkosti zdrojov vypúšťania a informovanie o nej. Stanice I. kategórie sa nachádzajú na výpustoch oblastí ústí riek, v zónach vplyvu vypúšťania odpadových vôd z poľnohospodárskej pôdy, ropných ložísk, v miestach aktívnych pobrežných ropných polí, v oblastiach s veľkým rybárskym alebo kultúrno-zdravotným významom. .

Kontrola obsahu škodlivín a vizuálne pozorovanie povrchovej kontaminácie prebieha podľa dvoch programov – redukovaný a plný.

Skrátený program predpokladá raz za desaťročie rozpustený kyslík, ropné produkty a jednu alebo dve znečisťujúce látky špecifické pre danú oblasť.

Úplný program zahŕňa kontrolu nasledujúcich parametrov raz za mesiac (v kombinácii s pozorovaniami v rámci skráteného programu):

* prítomnosť znečisťujúcich látok: ropné produkty, organochlórové pesticídy, ťažké kovy (ortuť, olovo), fenol, čistiace prostriedky, ako aj znečisťujúce látky špecifické pre danú oblasť;

* environmentálne ukazovatele: rozpustený kyslík, sírovodík, koncentrácia vodíkových iónov, biochemická spotreba kyslíka za 5 dní, dusitanový dusík, dusičnanový dusík, amónny dusík, celkový dusík, fosforečnan fosfor, celkový fosfor, kremík;

* Prvky hydrometeorologického režimu: slanosť vody, teplota vody a vzduchu, rýchlosť a smer prúdenia a vetra, priehľadnosť, farba vody.

Na staniciach 1. kategórie, umiestnených priamo pri pobreží, sa pozorovania realizujú len podľa redukovaného programu. Na staniciach umiestnených v otvorenej časti nádrže sa v období námrazy konajú raz za sezónu podľa nabitého programu.

Námorné stanice 2. kategórie (jednostanice alebo sústavy staníc) slúžia na zisťovanie úrovní znečistenia a trendu ich premenlivosti v najviac znečistených oblastiach mesta, v prístavoch, pobrežných vodách morí a ústí riek, zálivoch, prístavoch, prístavoch, vodách morí a morských vodách. zátokách, ako aj v lokalitách priemyselných komplexov, ťažby, splavovania poľnohospodárskej pôdy, intenzívnej plavby a kultúrno-rekreačných a rybárskych oblastí.

Záver.

Možno neexistuje jednotné riešenie otázky všetkých druhov odpadu a miesta ich skládkovania, ale nasledujúce návrhy by mali v budúcnosti pomôcť zachrániť pevninu aj more.

1. V prvom rade je potrebné definovať, čo je oceán, odlíšiť ho od vnútrozemských sladkovodných útvarov a prístavov, ako aj plytkých zálivov, a vypracovať legislatívu zodpovedajúcu každému prvku životného prostredia. 2. Predpoklad, že všetko, čo sa dostane do oceánu, môže byť nebezpečné, treba uznať za nesprávny. Namiesto toho je potrebné zvážiť, aké látky môžu spôsobiť škody, a snažiť sa zabrániť ich nadbytku v oceáne. 3. Prísne zakázať skládkovanie všetkých umelých rádioaktívnych materiálov, halogénovaných uhľovodíkov (DDT a polychlórované bifenyly) a iných syntetických organických materiálov, ktoré sú toxické a proti ktorým morské organizmy nemajú prirodzenú obranu. 4. Normy kvality vody (po prijateľnom premiešaní) by sa mali stanoviť tak, aby zodpovedali prahovým hodnotám, pri prekročení ktorých je život v moriach narušený; v tomto prípade musí byť zaistený bezpečnostný faktor najmenej desať. 5. Medzinárodná spolupráca by sa mala rozvíjať smerom k zákazu vypúšťania odpadu alebo ropy z lodí, ako aj vypúšťania balastovej vody. 6. Je potrebné identifikovať hlbokomorské miesta v oceáne s pomalým prúdom, kde sa môžu ukladať určité odpady, ktoré spôsobujú minimálne škody na životnom prostredí. 7. Je nevyhnutné, aby každé zariadenie na likvidáciu odpadu preskúmalo, ako konkrétna znečisťujúca látka ovplyvní priľahlé oceánske vody. 8. Mali by sa podporovať všetky nové výskumy účinkov znečisťujúcich látok na oceán a jeho život. 9. Je potrebné predpovedať vznik nových znečisťujúcich látok, keďže výroba nových chemických zlúčenín sa rozvíja vo veľkých objemoch.

Je potrebné vytvoriť racionálnejší základ pre rozhodovanie o tom, ako recyklovať a likvidovať odpad. Žiadny oceánograf nechce, aby sa nebezpečný odpad hromadil tam, kde pracuje, alebo aby sa tento odpad hromadil na zemi, kde žije. Keďže si však odpad aj tak musí nájsť miesto, bolo by vhodnejšie rozhodnúť sa na základe znalosti všetkých faktorov.

Ochrana prírody a vodných zdrojov zvlášť je úlohou nášho storočia, problémom, ktorý sa stal spoločenským. Zas a znova počúvame o nebezpečenstve hroziacom vodnému prostrediu, no zatiaľ to mnohí z nás považujú za nepríjemný, no nevyhnutný produkt civilizácie a veria, že ešte stihneme zvládnuť všetky ťažkosti, ktoré vyšli najavo. Vplyv človeka na vodné prostredie však nadobudol alarmujúce rozmery. Na zásadné zlepšenie situácie budú potrebné cieľavedomé a premyslené kroky. Zodpovedná a účinná politika voči vodnému prostrediu bude možná len vtedy, ak budeme zhromažďovať spoľahlivé údaje o aktuálnom stave životného prostredia, podložené poznatky o interakcii dôležitých environmentálnych faktorov, ak vyvinieme nové metódy na zníženie a prevenciu škôd spôsobených prírode. človekom. Práve vývoju, výpočtu a implementácii moderných, spoľahlivých a vysoko účinných metód čistenia odpadových vôd je venovaná táto kurzová práca.

Rozumný, neemocionálny prístup k otázke, aké materiály možno vysypať do oceánu bez toho, aby to spôsobilo vážne poškodenie jeho života, ovplyvní čistotu jeho vôd a ušetrí verejné prostriedky.

Bibliografia

1. Náuka o oceánoch; Moskva; 1981

2. Oceán sám a pre nás“; Moskva; 1982

3. Biológia mora; R. Kerington; Leningrad; 1966

4. Na križovatke ekológie; ; 1985

5. Ekológia, životné prostredie a človek; ; Moskva 1998.

6. Ochrana životného prostredia; ; Moskovská „vyššia škola“; 1991

7. Ochrana životného prostredia; ; Leningrad Gidrometeoizdat“; 1991

8. Volotskov a využitie odpadových vôd z galvanického priemyslu. M.: Chémia, 1983.

9. Buchilo E. Čistenie odpadových vôd moriacich a galvanických oddelení. Moskva: Energia, 1977.

10. Kostyuk odpadových vôd zo strojárskych podnikov. L.: Chémia, 1990.

11. Priemyselná odpadová voda Jakovlev. Moskva: Stroyizdat, 1979.

12. Koganovský a využitie odpadových vôd v zásobovaní priemyselnou vodou. Moskva: Chémia, 1983.

13. Čistenie priemyselných odpadových vôd. Ed. Kravets: Technika, 1974.

þ Úvod 1

þ Priemyselné a chemické znečistenie 4

1.1 Ropa a ropné produkty 5

1.2 Organické zlúčeniny 7

1.3 Anorganické zlúčeniny 9

1.4 Pesticídy 10

1.5 Syntetické povrchovo aktívne látky 11

1.6 Zlúčeniny s karcinogénnymi vlastnosťami 12

1.7 Ťažké kovy 12

1.8 Odpad z domácností 13

1.9 Tepelné znečistenie 14

1.10 Vyhadzovanie odpadu do oceánu (Dumping) 15

þ Ochrana vôd svetových oceánov 17

2.1 Samočistenie morí 17

2.2 Ochrana morí a oceánov, metódy čistenia 19

2.3 Legislatíva na ochranu svetových oceánov 20

2.4 Spôsoby čistenia vody od oleja 21

2.5 Požiadavky na zloženie morskej vody 22

2.6 Ochrana morských pobrežných vôd 24

2.7 Ochrana vôd pred znečistením pri vŕtaní

vrty na ropu a plyn 26

2.8 Kontrola znečistenia mora 27

þ Záver 29

þ Bibliografia 31

V poslednom čase ľudstvo znečistilo oceán do takej miery, že aj teraz je ťažké nájsť vo Svetovom oceáne miesta, kde by nebolo možné pozorovať stopy ľudskej činnosti. Problém spojený so znečistením vôd oceánov je jedným z najdôležitejších problémov, ktorým dnes ľudstvo čelí.

Najnebezpečnejšie druhy znečistenia: ropné znečistenie a ropné produkty, rádioaktívne látky, priemyselné a domáce odpadové vody a napokon emisie chemických hnojív (pesticídov).

Znečistenie vôd oceánov nadobudlo v posledných desaťročiach katastrofálne rozmery. Do značnej miery to uľahčil mylný rozšírený názor o neobmedzených možnostiach samočistenia vôd Svetového oceánu. Mnoho ľudí to pochopilo tak, že akýkoľvek odpad a odpadky v akomkoľvek množstve vo vodách oceánu sú podrobené biologickému spracovaniu bez škodlivých následkov na zloženie samotných vôd. Výsledkom je, že jednotlivé moria a úseky oceánov sa podľa slov Jacquesa Yvesa Cousteaua stali „prírodnými odpadovými jamami“. Upozorňuje, že „more sa stalo stokou, do ktorej prúdia všetky škodliviny unášané otrávenými riekami, ktoré vietor a dážď zbierajú v našej otrávenej atmosfére; všetky tie znečisťujúce látky, ktoré vypúšťajú otravy, ako sú ropné tankery. Preto by sme nemali byť prekvapení, ak život postupne opúšťa túto odpadovú jamu.

Zo všetkých druhov znečistenia je dnes pre oceány najnebezpečnejšie znečistenie ropou. Podľa odhadov sa do Svetového oceánu ročne dostane 6 až 15 miliónov ton ropy a ropných produktov. Tu je v prvom rade potrebné poznamenať straty ropy spojené s jej prepravou tankermi. Je známe, že po vyložení ropy, aby tanker získal potrebnú stabilitu, sú jeho nádrže čiastočne naplnené balastnou vodou. Donedávna sa vypúšťanie balastných vôd so zvyškami ropy najčastejšie vykonávalo na šírom mori. Len veľmi málo tankerov je vybavených špeciálnymi balastovými nádržami, ktoré sa nikdy nenapĺňajú olejom, ale sú navrhnuté špeciálne pre balastovú vodu.

Podľa americkej Národnej akadémie vied sa týmto spôsobom dostáva do morí až 28 % z celkového množstva prichádzajúcej ropy.

Druhým spôsobom je prílev ropných produktov s atmosférickými zrážkami (veď ľahké frakcie ropy z hladiny mora sa odparujú a dostávajú sa do atmosféry). Podľa Americkej akadémie vied sa týmto spôsobom dostáva do Svetového oceánu asi 10 % z celkového množstva ropy.

Nakoniec, ak k tomu pripočítame (prakticky nepodliehajúce účtovnej evidencii) nečistenú odpadovú vodu z ropných rafinérií a ropných skladov nachádzajúcich sa na pobreží a v prístavoch (v Spojených štátoch sa ročne dostane do mora viac ako 500 tisíc ton ropných produktov), ​​potom je to jednoduché predstaviť si, aká hrozivá situácia vznikla so znečistením ropou.

Znečistenie splaškovým odpadom z priemyselných a domácich vôd je jedným z najmasívnejších typov znečistenia vôd oceánov. Takmer všetky ekonomicky vyspelé krajiny sú zodpovedné za tento druh znečistenia. Až donedávna boli pre veľkú väčšinu priemyselných podnikov rieky a moria miestom vypúšťania odpadových vôd. Bohužiaľ, čistenie odpadových vôd držalo krok s ekonomickým rozvojom a rastom populácie len v niekoľkých krajinách. Silné znečistenie vôd má na svedomí najmä chemický, celulózo-papierenský, textilný a hutnícky priemysel.

Vodné plochy a banské vody sú silne znečistené v dôsledku nedávneho nárastu nového spôsobu ťažby uhlia - hydraulického dobývania, pri ktorom sa spolu s odpadovými vodami realizuje aj veľké množstvo malých častíc uhlia.

Škodlivý účinok majú výpuste z celulózok a papierní, ktoré majú zvyčajne pomocnú výrobu siričitanov, chlóru, vápna a iných produktov, ktorých odpadové vody tiež silne znečisťujú a otravujú morské vodné plochy.

Takmer neupravená odpadová voda z akéhokoľvek odvetvia predstavuje hrozbu pre vody oceánov.

K znečisťovaniu morí „prispievajú“ aj odpady z domácich vôd, ktoré zahŕňajú odpadové vody z potravinárskych podnikov, domové splašky, čistiace prostriedky a splachy z poľnohospodárskych pozemkov.

Odpad z potravinárskeho priemyslu zahŕňa odpadové vody z výroby masla, syra a cukrovaru.

Používanie syntetických čistiacich prostriedkov, takzvaných čistiacich prostriedkov, spôsobuje veľké škody morským vodám. Vo všetkých priemyselných krajinách je zaznamenaný intenzívny rast výroby detergentov. Všetky detergenty zvyčajne tvoria stabilnú penu, keď sa do vody pridá relatívne malé množstvo látky. Čistiace prostriedky nestrácajú svoju schopnosť peniť ani po prechode cez zariadenia na úpravu. Preto sú nádrže, do ktorých vstupuje odpadová voda, pokryté penovými klubmi. Čistiace prostriedky sú vysoko toxické a odolné voči biodegradačným procesom, ťažko sa čistia, neusadzujú sa a pri zriedení čistou vodou sa neničia. Je pravda, že v posledných rokoch Nemecko a po ňom niektoré ďalšie krajiny začali vyrábať rýchlo oxidujúce čistiace prostriedky. Osobitné miesto zaujíma odtok z poľnohospodárskej pôdy. Tento typ otravy morí a oceánov je spojený predovšetkým s používaním pesticídov – chemikálií používaných na hubenie hmyzu, drobných hlodavcov a iných škodcov.

Spomedzi pesticídov sú pre morské vodné útvary obzvlášť nebezpečné organochlórové pesticídy, najmä DDT. Okrem toho sa pesticídy dostávajú do morského prostredia dvoma spôsobmi, a to ako s odpadovou vodou z poľnohospodárskych oblastí, tak aj z atmosféry. Až 50 % pesticídov rozprášených v poľnohospodárskych oblastiach sa nikdy nedostane k rastlinám, ktoré majú chrániť, a sú vyfúknuté do atmosféry. DDT bolo nájdené na prachových časticiach v oblastiach ďaleko od oblastí postreku pesticídmi. Zrážky prenášajú pesticídy z atmosféry do morského prostredia. DDT sa nachádza v tkanivách antarktických tučniakov a ľadových medveďov v Arktíde, ďaleko od oblastí, kde je vyhubený škodlivý hmyz. Rozbor snehovej pokrývky Antarktídy ukázal, že na povrchu tohto kontinentu, ktorý je veľmi vzdialený od vyspelých krajín, sa usadilo asi 2300 ton pesticídov. Treba poznamenať ešte jednu negatívnu vlastnosť mnohých pesticídov, vrátane DDT. Aktívne sú absorbované ropou a ropnými produktmi. Olejové škvrny a nánosy vykurovacieho oleja absorbujú DDT a chlórované uhľovodíky, ktoré sa nerozpúšťajú vo vode a neusadzujú sa na dne, čím sa zvyšuje ich koncentrácia ako v pôvodnom roztoku aplikovanom na postrek. Výsledkom je, že jeden typ znečistenia morskej vody zosilňuje pôsobenie iného. Toxicita pesticídov sa zvyšuje pri vyšších teplotách morskej vody.

Na morskú vodu má často neblahý vplyv aj používanie minerálnych hnojív s vysokým obsahom fosforu a dusíka, takzvaných fosforečnanov a dusičnanov.

Keď je množstvo aplikovaného dusíkatého hnojiva príliš vysoké, dusík sa spája s fermentujúcou organickou hmotou za vzniku dusičnanov, ktoré zabíjajú riečne a morské živočíchy. Preto napríklad japonská vláda zakázala používanie dusíkatých hnojív na ryžových poliach.

Ťažké kovy, ako je ortuť a kadmium, ktoré sú veľmi rozšírené medzi priemyselným odpadom, predstavujú veľkú hrozbu pre morskú faunu a ľudské zdravie. Zistilo sa, že takmer 50 % svetovej produkcie ortuti, čo je asi 5 000 ton, vstupuje do Svetového oceánu rôznymi spôsobmi. Najmä veľa sa ho dostáva do morských vôd spolu s vypúšťaním priemyselných odpadových vôd. Napríklad v dôsledku vypúšťania vody podnikmi celulózového a papierenského priemyslu v mnohých krajinách.

V západnej Európe pred niekoľkými rokmi bola ortuť nájdená v rybách a morských vtákoch pri pobreží Škandinávie.

Stupeň znečistenia vôd Svetového oceánu je vysoký aj pri masovej spotrebe domácich potrieb (plastové fľaše, plechovky, plechovky od piva atď.).

Odhaduje sa, že len v severnom Pacifiku pláva okolo 35 miliónov prázdnych plastových fliaš. 90 miliónov turistov, ktorí každoročne navštívia talianske a francúzske pobrežie Stredozemného mora, po sebe zanechalo tony plastových pohárov, fliaš, tanierov a iných každodenných predmetov v morskej vode.

Na celom svete sa objem odpadových vôd z priemyselných podnikov vypúšťaných do riek a morí neustále zvyšuje v dôsledku rastu priemyslu. Stav problematiky čistenia odpadových vôd je naďalej mimoriadne neuspokojivý.

Skorodumová O.A.

Úvod.

Naša planéta by sa pokojne mohla nazývať Oceánia, keďže plocha, ktorú zaberá voda, je 2,5-krát väčšia ako plocha súše. Oceánske vody pokrývajú takmer 3/4 povrchu zemegule vrstvou s hrúbkou asi 4000 m, ktorá tvorí 97 % hydrosféry, zatiaľ čo pevninské vody obsahujú iba 1 % a iba 2 % sú viazané v ľadovcoch. Oceány, ktoré sú súhrnom všetkých morí a oceánov Zeme, majú obrovský vplyv na život na planéte. Obrovská masa oceánskej vody tvorí klímu planéty, slúži ako zdroj zrážok. Pochádza z nej viac ako polovica kyslíka a reguluje aj obsah oxidu uhličitého v atmosfére, keďže dokáže absorbovať jeho nadbytok. Na dne svetového oceánu dochádza k akumulácii a premene obrovského množstva minerálnych a organických látok, preto geologické a geochemické procesy prebiehajúce v oceánoch a moriach majú veľmi silný vplyv na celú zemskú kôru. Bol to oceán, ktorý sa stal kolískou života na Zemi; teraz je domovom asi štyroch pätín všetkých živých bytostí na planéte.

Súdiac podľa fotografií z vesmíru, názov „Oceán“ by bol pre našu planétu vhodnejší. Už vyššie bolo povedané, že 70,8% celého povrchu Zeme je pokrytých vodou. Ako viete, na Zemi sú 3 hlavné oceány - Tichý, Atlantický a Indický, ale za oceány sa považujú aj vody Antarktídy a Arktídy. Okrem toho je Tichý oceán väčší ako všetky kontinenty dohromady. Týchto 5 oceánov nie sú izolované vodné nádrže, ale jeden oceánsky masív s podmienenými hranicami. Ruský geograf a oceánograf Jurij Michajlovič Šakalskij nazval celú súvislú škrupinu Zeme - Svetový oceán. Toto je moderná definícia. Ale okrem toho, že akonáhle sa všetky kontinenty zdvihli z vody, v tej geografickej dobe, keď sa všetky kontinenty už v podstate sformovali a mali obrysy blízke moderným, Svetový oceán zabral takmer celý povrch Zeme. Bola to celosvetová potopa. Dôkazy o jeho pravosti nie sú len geologické a biblické. Prišli k nám písomné zdroje - sumerské tabuľky, prepisy záznamov kňazov starovekého Egypta. Celý povrch Zeme, s výnimkou niektorých vrcholkov hôr, bol pokrytý vodou. V európskej časti našej pevniny dosiahla vodná pokrývka dva metre a na území modernej Číny - asi 70 - 80 cm.

zdrojov oceánov.

V našej dobe, „epoche globálnych problémov“, hrá svetový oceán v živote ľudstva čoraz dôležitejšiu úlohu. Oceán ako obrovská zásobáreň nerastného, ​​energetického, rastlinného a živočíšneho bohatstva, ktorú možno pri ich racionálnej spotrebe a umelom rozmnožovaní považovať prakticky za nevyčerpateľnú, dokáže vyriešiť jeden z najpálčivejších problémov: potrebu zabezpečiť rýchlo rastúci obyvateľstvo s potravinami a surovinami pre rozvíjajúci sa priemysel, nebezpečenstvo energetickej krízy, nedostatok sladkej vody.

Hlavným zdrojom svetového oceánu je morská voda. Obsahuje 75 chemických prvkov, medzi ktorými sú také dôležité prvky ako urán, draslík, bróm, horčík. A hoci hlavným produktom morskej vody je stále kuchynská soľ – ťaží sa už 33 % svetovej produkcie, horčík a bróm, metódy na získavanie množstva kovov sú už dávno patentované, medzi nimi meď a striebro, ktoré sú nevyhnutné pre priemysel, ktorých zásoby sa neustále vyčerpávajú, keď ako v oceánoch ich vody obsahujú až pol miliardy ton. V súvislosti s rozvojom jadrovej energetiky sú dobré vyhliadky na ťažbu uránu a deutéria z vôd Svetového oceánu, najmä preto, že zásoby uránových rúd na zemi sa zmenšujú a v oceáne je 10 miliárd ton deutérium je prakticky nevyčerpateľné - na 5000 atómov obyčajného vodíka pripadá jeden ťažký atóm. Okrem izolácie chemických prvkov možno morskú vodu využiť na získanie sladkej vody potrebnej pre človeka. V súčasnosti je dostupných mnoho komerčných metód odsoľovania: na odstránenie nečistôt z vody sa používajú chemické reakcie; slaná voda prechádza cez špeciálne filtre; nakoniec sa vykoná obvyklé varenie. Odsoľovanie však nie je jediným spôsobom, ako získať pitnú vodu. Existujú spodné zdroje, ktoré sa čoraz častejšie nachádzajú na kontinentálnom šelfe, to znamená v oblastiach kontinentálneho šelfu priľahlých k brehom pevniny, ktoré majú rovnakú geologickú štruktúru ako on. Jeden z týchto zdrojov, ktorý sa nachádza pri pobreží Francúzska - v Normandii, dáva také množstvo vody, že sa nazýva podzemná rieka.

Nerastné zdroje Svetového oceánu predstavujú nielen morská voda, ale aj to, čo je „pod vodou“. Útroby oceánu, jeho dno sú bohaté na ložiská nerastov. Na kontinentálnom šelfe sa nachádzajú pobrežné ložiská - zlato, platina; sú tu aj drahé kamene - rubíny, diamanty, zafíry, smaragdy. Napríklad pri Namíbii sa od roku 1962 ťaží diamantový štrk pod vodou. Na šelfe a čiastočne na kontinentálnom svahu oceánu sa nachádzajú veľké ložiská fosforitov, ktoré sa dajú použiť ako hnojivá, a zásoby vydržia na niekoľko stoviek rokov. Najzaujímavejším druhom minerálnej suroviny Svetového oceánu sú známe feromangánové uzliny, ktoré pokrývajú rozsiahle podvodné pláne. Konkrementy sú akýmsi „koktailom“ kovov: patrí medzi ne meď, kobalt, nikel, titán, vanád, ale, samozrejme, najviac železo a mangán. Ich lokality sú známe, no výsledky priemyselného rozvoja sú zatiaľ veľmi skromné. Ale prieskum a produkcia oceánskej ropy a plynu na pobrežnom šelfe je v plnom prúde, podiel offshore produkcie sa blíži k 1/3 svetovej produkcie týchto nosičov energie. Vo zvlášť veľkom rozsahu sa rozvíjajú ložiská v Perzskom, Venezuelskom, Mexickom zálive a v Severnom mori; ropné plošiny sa rozprestierali pri pobreží Kalifornie v Indonézii v Stredozemnom a Kaspickom mori. Mexický záliv sa preslávil aj náleziskom síry objaveným pri prieskume ropy, ktorá sa pomocou prehriatej vody roztápa z dna. Ďalšou, zatiaľ nedotknutou špajzou oceánu sú hlboké štrbiny, kde sa tvorí nové dno. Takže napríklad horúce (viac ako 60 stupňov) a ťažké soľné roztoky depresie Červeného mora obsahujú obrovské zásoby striebra, cínu, medi, železa a iných kovov. Ťažba materiálov v plytkej vode sa stáva čoraz dôležitejšou. V okolí Japonska sa napríklad potrubím odsávajú podmorské piesky obsahujúce železo, krajina ťaží asi 20 % uhlia z morských baní – nad nánosmi skál je vybudovaný umelý ostrov a je vyvŕtaná šachta, ktorá odhaľuje uhoľné sloje.

Mnohé prírodné procesy prebiehajúce vo svetovom oceáne - pohyb, teplotný režim vôd - sú nevyčerpateľné zdroje energie. Napríklad celkový výkon prílivovej energie Oceánu sa odhaduje na 1 až 6 miliárd kWh.Táto vlastnosť prílivu a odlivu sa využívala vo Francúzsku už v stredoveku: v 12. storočí boli postavené mlyny, ktorých kolesá boli poháňané prílivovou vlnou. Dnes vo Francúzsku existujú moderné elektrárne, ktoré využívajú rovnaký princíp činnosti: rotácia turbín pri prílive sa vyskytuje v jednom smere a pri odlive v druhom. Hlavným bohatstvom Svetového oceánu sú jeho biologické zdroje (ryby, zool.- a fytoplanktón a iné). Biomasa oceánu má 150 tisíc druhov živočíchov a 10 tisíc rias a jej celkový objem sa odhaduje na 35 miliárd ton, čo môže stačiť na nakŕmenie 30 miliárd! Ľudské. Ročne vyloví 85-90 miliónov ton rýb, predstavuje 85% použitých morských produktov, mäkkýšov, rias, ľudstvo zabezpečuje asi 20% svojich potrieb bielkovín živočíšneho pôvodu. Živý svet oceánu je obrovským zdrojom potravy, ktorý môže byť nevyčerpateľný, ak sa používa správne a opatrne. Maximálny úlovok rýb by nemal presiahnuť 150 – 180 miliónov ton ročne: prekročenie tohto limitu je veľmi nebezpečné, pretože dôjde k nenapraviteľným stratám. Mnoho druhov rýb, veľrýb a plutvonožcov takmer zmizlo z vôd oceánov v dôsledku nemierneho lovu a nie je známe, či sa ich populácia niekedy obnoví. Populácia Zeme však rastie rýchlym tempom a čoraz viac potrebuje morské produkty. Existuje niekoľko spôsobov, ako zvýšiť jeho produktivitu. Prvým je odstrániť z oceánu nielen ryby, ale aj zooplanktón, ktorého časť – antarktickú krilu – už zjedli. Bez toho, aby došlo k poškodeniu oceánu, je možné ho uloviť v oveľa väčšom množstve ako všetky ryby ulovené v súčasnosti. Druhým spôsobom je využitie biologických zdrojov otvoreného oceánu. Biologická produktivita oceánu je obzvlášť veľká v oblasti vzlínania hlbokých vôd. Jedno z týchto vyvýšenín, ktoré sa nachádza pri pobreží Peru, zabezpečuje 15 % svetovej produkcie rýb, hoci jeho rozloha nie je väčšia ako dve stotiny percenta celého povrchu Svetového oceánu. Napokon treťou cestou je kultúrny chov živých organizmov hlavne v pobrežných zónach. Všetky tieto tri metódy boli úspešne odskúšané v mnohých krajinách sveta, ale lokálne preto objemovo škodlivý výlov rýb pokračuje. Na konci 20. storočia boli Nórsko, Beringovo, Ochotské a Japonské more považované za najproduktívnejšie vodné plochy.

Oceán, ktorý je zásobárňou najrozmanitejších zdrojov, je tiež bezplatnou a pohodlnou cestou, ktorá spája kontinenty a ostrovy, ktoré sú od seba vzdialené. Námorná doprava zabezpečuje takmer 80 % prepravy medzi krajinami a slúži rastúcej globálnej produkcii a výmene. Oceány môžu slúžiť ako recyklátor odpadu. V dôsledku chemických a fyzikálnych účinkov svojich vôd a biologického vplyvu živých organizmov rozptyľuje a čistí väčšinu odpadu, ktorý sa doň dostáva, pričom zachováva relatívnu rovnováhu ekosystémov Zeme. Počas 3000 rokov sa v dôsledku kolobehu vody v prírode všetka voda v oceánoch obnovuje.

Znečistenie oceánov.

Ropa a ropné produkty

Olej je viskózna olejovitá kvapalina, ktorá má tmavohnedú farbu a nízku fluorescenciu. Ropa pozostáva hlavne z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov. Hlavné zložky ropy - uhľovodíky (až 98%) - sú rozdelené do 4 tried:

a) Parafíny (alkény). (až 90% celkového zloženia) - stabilné látky, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym a rozvetveným reťazcom atómov uhlíka. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

b). Cykloparafíny. (30 - 60 % celkového zloženia) nasýtené cyklické zlúčeniny s 5-6 atómami uhlíka v kruhu. Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické zlúčeniny tejto skupiny. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a ťažko biologicky odbúrateľné.

c) Aromatické uhľovodíky. (20 - 40% celkového zloženia) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako cykloparafíny. Olej obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén, toluén, xylén), ďalej bicyklických (naftalén), polycyklických (pyrón).

G). Olefíny (alkény). (do 10 % z celkového zloženia) - nenasýtené necyklické zlúčeniny s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule, ktorá má priamy alebo rozvetvený reťazec.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami v oceánoch. Začiatkom 80. rokov sa do oceánu dostávalo ročne asi 16 miliónov ton ropy, čo predstavovalo 0,23 % svetovej produkcie. Najväčšie straty ropy sú spojené s jej prepravou z ťažobných oblastí. Núdzové situácie, vypúšťanie umývacej a balastnej vody cez palubu tankermi - to všetko vedie k prítomnosti trvalých polí znečistenia pozdĺž námorných trás. V období rokov 1962-79 sa do morského prostredia v dôsledku nehôd dostalo asi 2 milióny ton ropy. Za posledných 30 rokov, od roku 1964, bolo vo Svetovom oceáne vyvŕtaných asi 2 000 vrtov, z toho 1 000 a 350 priemyselných vrtov bolo vybavených len v Severnom mori. V dôsledku menších únikov sa ročne stratí 0,1 milióna ton ropy. Veľké masy ropy sa dostávajú do morí pozdĺž riek s domácimi a búrkovými odtokmi. Objem znečistenia z tohto zdroja je 2,0 mil. ton/rok. Každý rok sa s priemyselnými odpadmi dostane 0,5 milióna ton ropy. Keď sa ropa dostane do morského prostredia, najskôr sa šíri vo forme filmu a vytvára vrstvy rôznej hrúbky.

Olejový film mení zloženie spektra a intenzitu prieniku svetla do vody. Svetelná priepustnosť tenkých vrstiev ropy je 11-10% (280nm), 60-70% (400nm). Fólia s hrúbkou 30-40 mikrónov úplne absorbuje infračervené žiarenie. Po zmiešaní s vodou olej tvorí emulziu dvoch typov: priamy olej vo vode a reverzný olej v oleji. Priame emulzie, zložené z kvapôčok oleja s priemerom do 0,5 μm, sú menej stabilné a sú typické pre oleje obsahujúce povrchovo aktívne látky. Keď sa odstránia prchavé podiely, ropa vytvorí viskózne inverzné emulzie, ktoré môžu zostať na povrchu, byť unášané prúdom, vyplavené na breh a usadzovať sa na dne.

Pesticídy

Pesticídy sú skupinou umelých látok používaných na kontrolu škodcov a chorôb rastlín. Pesticídy sú rozdelené do nasledujúcich skupín:

Insekticídy na kontrolu škodlivého hmyzu,

Fungicídy a baktericídy - na boj proti bakteriálnym chorobám rastlín,

Herbicídy proti burine.

Zistilo sa, že pesticídy, ktoré ničia škodcov, poškodzujú mnohé užitočné organizmy a podkopávajú zdravie biocenóz. V poľnohospodárstve je dlhodobo problém prechodu od chemických (znečisťujúcich) na biologické (ekologické) metódy kontroly škodcov. V súčasnosti sa na svetový trh dostáva viac ako 5 miliónov ton pesticídov. Asi 1,5 milióna ton týchto látok sa už dostalo do suchozemských a morských ekosystémov popolom a vodou. Priemyselnú výrobu pesticídov sprevádza výskyt veľkého množstva vedľajších produktov, ktoré znečisťujú odpadové vody. Vo vodnom prostredí sú zástupcovia insekticídov, fungicídov a herbicídov bežnejší ako ostatní. Syntetizované insekticídy sú rozdelené do troch hlavných skupín: organochlórové, organofosforové a uhličitany.

Organochlórové insekticídy sa získavajú chloráciou aromatických a heterocyklických kvapalných uhľovodíkov. Patria sem DDT a jeho deriváty, v molekulách ktorých sa zvyšuje stabilita alifatických a aromatických skupín v spoločnej prítomnosti, rôzne chlórované deriváty chlórdiénu (eldrin). Tieto látky majú polčas rozpadu až niekoľko desaťročí a sú veľmi odolné voči biodegradácii. Vo vodnom prostredí sa často vyskytujú polychlórované bifenyly - deriváty DDT bez alifatickej časti, v počte 210 homológov a izomérov. Za posledných 40 rokov sa pri výrobe plastov, farbív, transformátorov a kondenzátorov použilo viac ako 1,2 milióna ton polychlórovaných bifenylov. Polychlórované bifenyly (PCB) sa dostávajú do životného prostredia v dôsledku vypúšťania priemyselných odpadových vôd a spaľovaním tuhého odpadu na skládkach. Druhý zdroj dodáva PBC do atmosféry, odkiaľ vypadávajú s atmosférickými zrážkami vo všetkých oblastiach zemegule. Vo vzorkách snehu odobratých v Antarktíde bol teda obsah PBC 0,03 – 1,2 kg. / l.

Syntetické povrchovo aktívne látky

Detergenty (tenzidy) patria do rozsiahlej skupiny látok, ktoré znižujú povrchové napätie vody. Sú súčasťou syntetických detergentov (SMC), široko používaných v každodennom živote a priemysle. Spolu s odpadovou vodou sa povrchovo aktívne látky dostávajú do pevninských vôd a morského prostredia. SMS obsahujú polyfosforečnany sodné, v ktorých sú rozpustené detergenty, ako aj množstvo doplnkových zložiek, ktoré sú toxické pre vodné organizmy: dochucovadlá, bielidlá (persírany, perboritany), sódu, karboxymetylcelulózu, kremičitany sodné. V závislosti od charakteru a štruktúry hydrofilnej časti molekúl tenzidu sa delia na aniónové, katiónové, amfotérne a neiónové. Posledne menované netvoria vo vode ióny. Najbežnejšie medzi povrchovo aktívnymi látkami sú aniónové látky. Tvoria viac ako 50 % všetkých povrchovo aktívnych látok vyrobených na svete. Prítomnosť povrchovo aktívnych látok v priemyselných odpadových vodách je spojená s ich používaním v procesoch, akými sú flotačné zhodnocovanie rúd, separácia produktov chemickej technológie, výroba polymérov, zlepšovanie podmienok pre vŕtanie ropných a plynových vrtov a kontrola korózie zariadení. V poľnohospodárstve sa povrchovo aktívne látky používajú ako súčasť pesticídov.

Zlúčeniny s karcinogénnymi vlastnosťami

Karcinogénne látky sú chemicky homogénne zlúčeniny, ktoré vykazujú transformačnú aktivitu a schopnosť spôsobiť karcinogénne, teratogénne (narušenie embryonálnych vývojových procesov) alebo mutagénne zmeny v organizmoch. V závislosti od podmienok expozície môžu viesť k inhibícii rastu, zrýchlenému starnutiu, narušeniu individuálneho vývoja a zmenám v genofonde organizmov. Medzi látky s karcinogénnymi vlastnosťami patria chlórované alifatické uhľovodíky, vinylchlorid a najmä polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH). Maximálne množstvo PAH v súčasných sedimentoch Svetového oceánu (viac ako 100 µg/km hmotnosti sušiny) bolo zistené v tektonicky aktívnych zónach vystavených hlbokému tepelnému vplyvu. Hlavnými antropogénnymi zdrojmi PAU v životnom prostredí sú pyrolýza organických látok pri spaľovaní rôznych materiálov, dreva a paliva.

Ťažké kovy

Ťažké kovy (ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď, arzén) patria medzi bežné a vysoko toxické škodliviny. Široko sa používajú v rôznych priemyselných výrobách, preto je aj napriek opatreniam na čistenie obsah zlúčenín ťažkých kovov v priemyselných odpadových vodách pomerne vysoký. Veľké masy týchto zlúčenín sa dostávajú do oceánu cez atmosféru. Pre morské biocenózy sú najnebezpečnejšie ortuť, olovo a kadmium. Ortuť je transportovaná do oceánu kontinentálnym odtokom a cez atmosféru. Pri zvetrávaní sedimentárnych a vyvrelých hornín sa ročne uvoľní 3,5 tisíc ton ortuti. Zloženie atmosférického prachu obsahuje asi 121 tis. ton ortuti a značná časť je antropogénneho pôvodu. Približne polovica ročnej priemyselnej produkcie tohto kovu (910 tis. ton/rok) končí rôznymi spôsobmi v oceáne. V oblastiach znečistených priemyselnými vodami je koncentrácia ortuti v roztoku a suspenzii značne zvýšená. Niektoré baktérie zároveň premieňajú chloridy na vysoko toxickú metylortuť. Kontaminácia morských plodov opakovane viedla k otrave pobrežného obyvateľstva ortuťou. Do roku 1977 bolo 2800 obetí Minomatovej choroby, ktorú spôsobili odpadové produkty z tovární na výrobu vinylchloridu a acetaldehydu, ktoré ako katalyzátor používali chlorid ortuťnatý. Do zálivu Minamata sa dostali nedostatočne vyčistené odpadové vody z podnikov. Ošípané sú typickým stopovým prvkom, ktorý sa nachádza vo všetkých zložkách životného prostredia: v horninách, pôde, prírodných vodách, atmosfére a živých organizmoch. Nakoniec sú ošípané aktívne rozptýlené do životného prostredia počas ľudskej činnosti. Ide o emisie z priemyselných a domácich odpadových vôd, z dymu a prachu z priemyselných podnikov, z výfukových plynov zo spaľovacích motorov. Migračný tok olova z kontinentu do oceánu nejde len s odtokom z riek, ale aj cez atmosféru.

S kontinentálnym prachom oceán dostáva (20-30) * 10 ^ 3 ton olova ročne.

Vyhadzovanie odpadu do mora za účelom likvidácie

Mnohé krajiny s prístupom k moru uskutočňujú morské pochovávanie rôznych materiálov a látok, najmä pôdy vykopanej počas bagrovania, vrtnej trosky, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, pevného odpadu, výbušnín a chemikálií a rádioaktívneho odpadu. Objem hrobov predstavoval asi 10 % z celkového množstva znečisťujúcich látok vstupujúcich do Svetového oceánu. Základom vypúšťania do mora je schopnosť morského prostredia spracovať veľké množstvo organických a anorganických látok bez veľkého poškodenia vody. Táto schopnosť však nie je neobmedzená. Preto sa dumping považuje za nútené opatrenie, dočasný hold spoločnosti nedokonalosti technológie. Priemyselné trosky obsahujú rôzne organické látky a zlúčeniny ťažkých kovov. Odpad z domácností obsahuje v priemere (na hmotnosť sušiny) 32 – 40 % organických látok; 0,56 % dusíka; 0,44 % fosforu; 0,155 % zinku; 0,085 % olova; 0,001 % ortuti; 0,001 % kadmia. Pri vypúšťaní, prechode materiálu cez vodný stĺpec, časť škodlivín prechádza do roztoku, čím sa mení kvalita vody, druhá je sorbovaná suspendovanými časticami a odchádza do spodných sedimentov. Zároveň sa zvyšuje zákal vody. Prítomnosť organických látok čisto vedie k rýchlej spotrebe kyslíka vo vode a nie k jeho úplnému vymiznutiu, k rozpusteniu suspenzií, hromadeniu kovov v rozpustenej forme a k vzniku sírovodíka. Prítomnosť veľkého množstva organickej hmoty vytvára v pôde stabilné redukčné prostredie, v ktorom sa objavuje špeciálny typ intersticiálnej vody s obsahom sírovodíka, amoniaku a kovových iónov. Bentické organizmy a iné sú v rôznej miere ovplyvnené vynášanými materiálmi.V prípade tvorby povrchových filmov s obsahom ropných uhľovodíkov a tenzidov dochádza k narušeniu výmeny plynov na rozhraní vzduch-voda. Znečisťujúce látky vstupujúce do roztoku sa môžu hromadiť v tkanivách a orgánoch hydrobiontov a pôsobiť na ne toxicky. Sypanie sypaných materiálov na dno a dlhotrvajúce zvýšené zakalenie danej vody vedie k úhynu neaktívnych foriem bentosu udusením. U prežívajúcich rýb, mäkkýšov a kôrovcov je rýchlosť rastu znížená v dôsledku zhoršenia podmienok kŕmenia a dýchania. Druhové zloženie daného spoločenstva sa často mení. Pri organizovaní systému kontroly emisií odpadov do mora má rozhodujúci význam určenie skládkových plôch, určenie dynamiky znečistenia morskej vody a dnových sedimentov. Na identifikáciu možných objemov vypúšťania do mora je potrebné vykonať výpočty všetkých znečisťujúcich látok v zložení vypúšťaného materiálu.

tepelné znečistenie

K tepelnému znečisteniu povrchu nádrží a pobrežných morských oblastí dochádza v dôsledku vypúšťania ohriatych odpadových vôd z elektrární a niektorých priemyselných výrob. Vypúšťanie ohriatej vody v mnohých prípadoch spôsobuje zvýšenie teploty vody v nádržiach o 6-8 stupňov Celzia. Plocha vyhrievaných vodných plôch v pobrežných oblastiach môže dosiahnuť 30 metrov štvorcových. km. Stabilnejšie teplotné rozvrstvenie zabraňuje výmene vody medzi povrchovou a spodnou vrstvou. Znižuje sa rozpustnosť kyslíka a zvyšuje sa jeho spotreba, keďže so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje aktivita aeróbnych baktérií, ktoré rozkladajú organickú hmotu. Zvyšuje sa druhová diverzita fytoplanktónu a celej flóry rias. Na základe zovšeobecnenia materiálu možno konštatovať, že vplyvy antropogénneho vplyvu na vodné prostredie sa prejavujú na individuálnej a populačno-biocenotickej úrovni a dlhodobé pôsobenie polutantov vedie k zjednodušeniu ekosystému.

Ochrana morí a oceánov

Najzávažnejším problémom morí a oceánov v našom storočí je znečistenie ropou, ktorého následky sú škodlivé pre všetok život na Zemi. Preto sa v roku 1954 v Londýne konala medzinárodná konferencia, ktorá mala vypracovať spoločné kroky na ochranu morského prostredia pred znečistením ropou. Prijala dohovor, ktorý definuje záväzky štátov v tejto oblasti. Neskôr, v roku 1958, boli v Ženeve prijaté ďalšie štyri dokumenty: o šírom mori, o teritoriálnom mori a priľahlej zóne, o kontinentálnom šelfe, o rybolove a ochrane živých morských zdrojov. Tieto dohovory právne stanovili zásady a normy námorného práva. Zaviazali každú krajinu vypracovať a presadzovať zákony zakazujúce znečisťovanie morského prostredia ropou, rádiovým odpadom a inými škodlivými látkami. Na konferencii v Londýne v roku 1973 boli prijaté dokumenty o prevencii znečisťovania z lodí. Podľa prijatej konvencie musí mať každá loď certifikát – dôkaz, že trup, mechanizmy a ostatné vybavenie sú v dobrom stave a nespôsobujú škody na mori. Súlad s certifikátmi kontroluje inšpekcia pri vstupe do prístavu.

Vypúšťanie zaolejovaných vôd z tankerov je zakázané, všetky výpuste z nich musia byť odčerpávané iba do pobrežných prijímacích miest. Na čistenie a dezinfekciu odpadových vôd z lodí vrátane odpadových vôd z domácností boli vytvorené elektrochemické zariadenia. Inštitút oceánológie Ruskej akadémie vied vyvinul emulznú metódu čistenia námorných tankerov, ktorá úplne vylučuje prenikanie ropy do vodnej plochy. Spočíva v pridaní niekoľkých povrchovo aktívnych látok (ML prípravok) do vody na umývanie, čo umožňuje čistenie na samotnej lodi bez vypúšťania kontaminovanej vody alebo zvyškov oleja, ktoré je možné následne regenerovať pre ďalšie použitie. Z každého tankera je možné vyprať až 300 ton ropy.Aby sa predišlo úniku ropy, vylepšujú sa konštrukcie ropných tankerov. Mnoho moderných tankerov má dvojité dno. Ak je jeden z nich poškodený, olej sa nevyleje, zdrží ho druhý plášť.

Kapitáni lodí sú povinní zaznamenávať do špeciálnych denníkov informácie o všetkých nákladných operáciách s ropou a ropnými produktmi, zaznamenávať miesto a čas pristavenia alebo vypustenia kontaminovanej odpadovej vody z lode. Na systematické čistenie vodných plôch od náhodných únikov sa používajú plávajúce olejové skimmery a bočné zábrany. Na zabránenie šírenia ropy sa používajú aj fyzikálne a chemické metódy. Vznikol prípravok penovej skupiny, ktorá ju pri kontakte s olejovou škvrnou úplne obalí. Po vylisovaní je možné penu opätovne použiť ako sorbent. Takéto lieky sú veľmi pohodlné kvôli ľahkému použitiu a nízkym nákladom, ale ich hromadná výroba ešte nebola stanovená. Existujú aj sorbenty na báze rastlinných, minerálnych a syntetických látok. Niektoré z nich dokážu zachytiť až 90 % rozliateho oleja. Hlavnou požiadavkou na ne je nepotopiteľnosť.Po zachytení ropy sorbentmi alebo mechanickými prostriedkami zostáva na povrchu vody vždy tenký film, ktorý je možné odstrániť rozprašovaním chemikálií, ktoré ju rozkladajú. Ale zároveň musia byť tieto látky biologicky bezpečné.

V Japonsku bola vytvorená a otestovaná unikátna technológia, pomocou ktorej je možné v krátkom čase zlikvidovať obriu škvrnu. Kansai Sagge Corporation vydala ASWW činidlo, ktorého hlavnou zložkou sú špeciálne upravené ryžové šupky. Nastriekaná droga do pol hodiny absorbuje výron a premení sa na hustú hmotu, ktorú je možné stiahnuť jednoduchou sieťkou.Originálny spôsob čistenia predviedli americkí vedci v Atlantickom oceáne. Pod olejovým filmom sa do určitej hĺbky spustí keramická platňa. K nemu je pripojený akustický záznam. Pôsobením vibrácií sa najskôr hromadí v hrubej vrstve nad miestom, kde je doska inštalovaná, a potom sa zmieša s vodou a začne tryskať. Elektrický prúd aplikovaný na tanier zapáli fontánu a olej úplne zhorí.

Na odstránenie ropných škvŕn z povrchu pobrežných vôd vytvorili americkí vedci modifikáciu polypropylénu, ktorá priťahuje tukové častice. Na katamaráne bol medzi trupmi umiestnený akýsi záves z tohto materiálu, ktorého konce visia dolu do vody. Len čo čln narazí na klzák, olej sa pevne prilepí na „záves“. Zostáva len prejsť polymér cez valce špeciálneho zariadenia, ktoré vytlačí olej do pripravenej nádoby.Od roku 1993 je zakázané ukladanie kvapalných rádioaktívnych odpadov (KRO), ale ich počet neustále rastie. V záujme ochrany životného prostredia sa preto v 90. rokoch začali vypracovávať projekty na úpravu LRW. V roku 1996 podpísali predstavitelia japonských, amerických a ruských firiem zmluvu o vytvorení závodu na spracovanie kvapalného rádioaktívneho odpadu nahromadeného na ruskom Ďalekom východe. Japonská vláda vyčlenila na realizáciu projektu 25,2 milióna dolárov, no napriek určitému úspechu pri hľadaní účinných prostriedkov na odstránenie znečistenia je priskoro hovoriť o riešení problému. Zabezpečiť čistotu morí a oceánov len zavádzaním nových metód čistenia vodných plôch je nemožné. Ústrednou úlohou, ktorú musia všetky krajiny vyriešiť spoločne, je predchádzanie znečisteniu.

Záver

Následky, ku ktorým vedie márnotratný, nedbalý postoj ľudstva k oceánu, sú desivé. Ničenie planktónu, rýb a iných obyvateľov oceánskych vôd nie je zďaleka všetko. Škody môžu byť oveľa väčšie. Svetový oceán má v skutočnosti všeobecné planetárne funkcie: je silným regulátorom cirkulácie vlhkosti a tepelného režimu Zeme, ako aj cirkulácie jej atmosféry. Znečistenie môže spôsobiť veľmi výrazné zmeny vo všetkých týchto charakteristikách, ktoré sú životne dôležité pre klimatický a poveternostný režim na celej planéte. Príznaky takýchto zmien sú už dnes pozorované. Opakujú sa veľké suchá a záplavy, objavujú sa ničivé hurikány, silné mrazy prichádzajú aj do trópov, kde nikdy neboli. Samozrejme, zatiaľ nie je možné ani približne odhadnúť závislosť takéhoto poškodenia od stupňa znečistenia. Oceány však vzťah nepochybne existuje. Nech je to akokoľvek, ochrana oceánu je jedným z globálnych problémov ľudstva. Mŕtvy oceán je mŕtva planéta, a teda aj celé ľudstvo.

Bibliografia

1. "Svetový oceán", V.N. Stepanov, "Vedomosti", M. 1994

2. Učebnica geografie. Yu.N.Gladky, S.B.Lavrov.

3. "Ekológia životného prostredia a človeka", Yu.V.Novikov. 1998

4. "Ra" Thor Heyerdahl, "Myšlienka", 1972

5. Stepanovskikh, "Ochrana životného prostredia".